Fisica classica/Magnetismo della materia: differenze tra le versioni

Una seconda osservazione riguarda il seguente fatto: una spira percorsa da corrente è caratterizzata dal suo momento di dipolo magnetico <math>\vec m\ </math>, se poniamo tale dipolo magnetico in un campo di induzione magnetica esterno esso si disporrà seguendo le linee del campo, allineando la direzione del dipolo a quella del campo di induzione magnetica (questo comportamento è analogo al comportamento di un dipolo elettrico in un campo elettrico). Il comportamento peculiare è nel fatto che, mentre in un dipolo elettrico allineato, il campo tra la carica elettrica negativa e positiva è in direzione opposta a quello del campo elettrico allineante (quindi ne diminuisce l'intensità), un dipolo magnetico non ha una inversione delle linee del campo, quindi, se allineato, rinforza il campo magnetico allineante. Il comportamento paramagnetico (e in misura più estrema quello ferromagnetico) di alcune sostanze si spiega con l'esistenza di un momento magnetico intrinseco di alcune molecole dovuto o al moto orbitale degli elettroni o allaal rotazionemomento intornoangolare al proprio asseintrinseco degli elettroni stessi ( [[w:Spin|spin]]).

Il discorso è completamente diverso per due tipi di materiali: i materiali [[w:SuperconduttoreFerromagnetismo|superconduttoriferromagnetici]] e i materiali [[w:FerromagnetismoSuperconduttore|ferromagneticisuperconduttori]].

sarebbe molto grande, anche alcuni milioni: ma parlare di solo <math>\mu_r\ </math> è troppo riduttivo e non esaurisce la descrizione dei fenomeni. Cinque metalli di transizione, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, e la maggior parte dei [[w:Lantanidi|lantanidi]] sono ferromagnetici (o [[w:Antiferromagnetismo|antiferromagnetici]]). Anche molte leghe e composti intermetallici mostrano qualche tipo di ordinamento magnetico. L'ordine ferromagnetico si ha al di sotto di una certa temperatura detta temperatura di Curie. Tale temperatura difficilmente supera il migliaio di K come appare dalla tabella a fianco.

I materiali ferromagnetici hanno launa particolaremagnetizzazione proprietàcomplicta, che la magnetizzazione,essa non è una semplice funzione lineare del campo magnetico applicato <math>\vec H\ </math>, come nel caso delle sostanze diamagnetiche e paramagnetiche. Il comportamento è descritto dal ciclo di isteresi, tale curva mostra la peculiarità di tali materiali. Descriviamo tale curva indicata schematicamente a fianco, in cui sull'asse orizzontale riportiamo il campo applicato dall'esterno <math>\vec H\ </math> (proporzionale alla corrente che scorre ad esempio in un solenoide).

Tale curva ha un chiaro comportamento di isteresi comune nella meccanica la deformazione con lo sforzo dei materiali plastici. La magnetizzazione del materiale dipende dalla storia del materiale. I materiali ferromagnetici trovano moltissimi impieghi nella società moderna. I [[w:Magnete_permanente|magneti permanenti]] sono dei materiali ferromagnetici con un ciclo di isteresi molto ampio, in maniera che una volta portata la magnetizzazionemagnetizzato sia molto difficile invertirne il segno con campi magnetici esterni. I materiali ferromagnetici vengono utilizzati per la registrazione di informazioni, nelle cosiddette memorie magnetiche, gli [[w:Hard_disk|hard disk]] utilizzano l'inversione di magnetizzazione di saturazione per immagazzinare l'informazione. In questo caso la curva di isteresi deve essere non troppo ampia in maniera da permettere di cambiare la magnetizzazione di saturazione con un campo esterno, ma deve essere abbastanza stabile da non essere influenzato da disturbi esterni. Infine vi sono i cosiddetti materiali ferromagnetici dolci, usati negli [[w:Elettromagnete|elettromagneti]], in cui il ciclo di isteresi è molto stretto, in questi materiali vi è una relazione quasi lineare tra H ed M: in questo caso il materiale ferromagnetico genera un campo di induzione magnetica elevato mediante una piccola corrente di controllo: i materiali di questo genere trovano anche applicazione nei [[w:Trasformatore|trasformatori di cui si parlerà nel seguito]].