Av Claire Gillespie | 6 maj 2023 02:21 EST
Wittayayut/iStock/GettyImages
Magneter binder till metaller som har starka magnetiska egenskaper - främst järn, nickel och kobolt. Metaller som aluminium, mässing, koppar och bly är svagt magnetiska eller icke-magnetiska, så magneter fastnar inte på dem.
En magnet är ett stycke material som kan attrahera eller stöta bort andra magnetiska föremål. Jorden i sig beter sig som en gigantisk magnet, med en nordsökande och en sydsökande pol omgiven av ett magnetfält. På atomnivå snurrar elektroner runt kärnan och skapar små magnetiska ögonblick. I de flesta material tar dessa moment ut, men i vissa metaller är de i linje, vilket ger en nettomagnetisk effekt.
Diamagnetiska ämnen har inget permanent magnetiskt moment; de ger en svag repulsiv effekt när de utsätts för ett magnetfält. Exempel inkluderar koppar, vatten och vismut.
Paramagnetiska material har oparade elektroner som är i linje med ett yttre fält, vilket ger en svag attraktion. Vanliga paramagneter är aluminium, magnesium och titan.
Ferromagnetiska metaller innehåller ett stort antal inriktade magnetiska moment, vilket gör dem starkt attraherade av magneter. Viktiga exempel är järn, nickel, kobolt och de flesta stållegeringar. Vissa ferromagneter är "magnetiskt mjuka" (lätt magnetiserade och avmagnetiserade) medan andra är "magnetiskt hårda" och behåller permanent magnetism.
Dessa är de klassiska ferromagnetiska metallerna:järn, kobolt, nickel, stål (mest järn), mangan, gadolinium och naturlig lodestone. Legeringar som AlNiCo (aluminium, nickel, kobolt) och sällsynta jordartsmetaller (samarium-neodym) är konstruerade för att vara permanentmagneter. Deras kristallstruktur låser magnetiska domäner på plats, även om värme eller korrosion kan störa denna inriktning.
Aluminium, mässing, koppar, guld, bly och silver är naturligt icke-magnetiska eller endast svagt magnetiska. Även en liten järntillsats kan magnetisera en normalt icke-magnetisk metall. Rostfritt stål är ett specialfall:austenitiskt rostfritt (hög nickel) är icke-magnetiskt, medan ferritiskt rostfritt (högt krom) behåller magnetismen.
När ett starkt magnetfält krävs används elektromagneter. Att linda elektrisk ström genom en ledare skapar en magnetisk dipol som kan ställas in genom att justera strömmen. Denna metod är oberoende av metallens inneboende magnetiska egenskaper och tillåter skapandet av extremt kraftfulla fält.
