Der Ferromagnetismus

Ferromagnetismus steht für eine Eigenschaft, die einige Materialien besitzen, die von einem Magnetfeld angezogen werden. Ein ferromagnetisches Material ist ein Material, das und von Magneten angezogen wird. Ferromagnetische Elemente zeichnen sich durch ihre Magnetisierung aus, die durch Magnetfelder unterstützt wird und auch bei Aufhebung des Feldes magnetisiert bleibt.

Genauso wie ferromagnetische Mineralien von einem Magneten angezogen werden, können diese Mineralien magnetisiert und zu einem Magneten (natürlich oder künstlich) werden. Einer ihrer Vorteile ist außerdem, dass die Dipole leicht verändert werden können.

Diese Erkenntnis gewann Wess 1907 bei der Untersuchung der magnetischen Momente von Atomen. Nach der Theorie des Franzosen Pierre-Ernest Weiss besteht ein ferromagnetischer Festkörper aus einer großen Anzahl kleiner Bereiche, sogenannter Domänen, in denen alle atomaren oder ionischen magnetischen Momente ausgerichtet sind, und zwar in einer Richtung mit gleichmäßiger Magnetisierung innerhalb einer Domäne.

Wie funktioniert der Ferromagnetismus?

Bei dem Ferromagnetismus wird diese Art von Material einem starken Magnetfeld ausgesetzt. Daraus ergibt sich eine Ausrichtung in dieselbe Richtung wie der ferromagnetische Kern.

Materialien mit diesen Eigenschaften sind Eisen, Kobalt und Nickel. Von diesen drei hat Eisen das größte Gewicht, das sowohl auf das angelegte Magnetfeld als auch auf seine innere Konfiguration reagiert.

Als Ferromagnetismus bezeichnet man die Eigenschaft der relativen magnetischen Permeabilität, die größer als 1 ist. Die relative Permeabilität kann durch den folgenden Bruch bestimmt werden:

μ = absoluter Permeabilitätskoeffizient eines bestimmten Mediums

μ0 = Vakuum-Durchlässigkeit

Die Materialien haben eine Grenztemperatur, bei deren Überschreitung sie ihre ferromagnetischen Eigenschaften verlieren können. Die Temperatur dieser magnetischen Elemente wird als Curie-Temperatur bezeichnet.

Wozu dient der Ferromagnetismus und welche Anwendungen gibt es?

Verbundwerkstoffe mit ferromagnetischen Partikeln werden heutzutage wie folgt eingesetzt:

• Haushaltsgeräte: sie finden sich in Haushaltsgeräten zum Kochen, ob Induktionskochfeld oder Bratpfanne.

• Medizinischer Bereich: sie werden zur Herstellung von Herzschrittmachern, Implantaten und Defibrillatoren verwendet.

• Technologischer Bereich: sie finden sich in Headsets für Mobiltelefone, die mit Elektromagneten arbeiten.

• Industriebereich: Verwendung in Elektromotoren und Transformatoren.