Ferromagnetismo

Este artículo o sección necesita referencias que aparezcan en una publicación acreditada. Busca fuentes: «Ferromagnetismo» – noticias · libros · académico · imágenes Este aviso fue puesto el 7 de marzo de 2017.

El ferromagnetismo es un fenómeno físico en el que se produce ordenamiento magnético de todos los momentos magnéticos de una muestra, en la misma dirección y sentido. Un material ferromagnético es aquel que puede presentar ferromagnetismo. La interacción ferromagnética es la interacción magnética que hace que los polos magnéticos tiendan a disponerse en la misma dirección y sentido. Ha de extenderse por todo un sólido para alcanzar el ferromagnetismo.

Los ferromagnetos están divididos en dominios magnéticos, separados por superficies conocidas como paredes de Bloch. En cada uno de estos dominios, todos los momentos magnéticos están alineados. En las fronteras entre dominios hay cierta energía potencial, pero la formación de dominios está compensada por la ganancia en entropía.

Al someter un material ferromagnético a un campo magnético intenso, los dominios tienden a alinearse con este, de forma que aquellos dominios en los que los dipolos están orientados con el mismo sentido y dirección que el campo magnético inductor aumentan su tamaño. Este aumento de tamaño se explica por las características de las paredes de Bloch, que avanzan en dirección a los dominios cuya dirección de los dipolos no coincide; dando lugar a un monodominio. Al eliminar el campo, el dominio permanece durante cierto tiempo.

En física, se han distinguido varios tipos diferentes de magnetismo material. El ferromagnetismo (junto con el efecto similar ferromagnetismo) es el tipo más fuerte y es responsable del fenómeno común del magnetismo en imanes encontrados en la vida cotidiana.^[1]​ Las sustancias responden débilmente a los campos magnéticos con otros tres tipos de magnetismo-paramagnetismo, diamagnetismo y antiferromagnetismo-pero las fuerzas suelen ser tan débiles que sólo pueden detectarse mediante instrumentos sensibles en un laboratorio. Un ejemplo cotidiano de imán permanente formado a partir de un material ferromagnético es un imán de nevera, como los que se utilizan para sujetar papel en la puerta de una nevera. La atracción entre un imán y un material ferromagnético como el hierro se ha descrito como "la cualidad del magnetismo evidente por primera vez para el mundo antiguo y para nosotros hoy en día".^[2]​

Los imanes permanentes (materiales que pueden ser magnetizados por un campo magnético externo y permanecen magnetizados después de retirar el campo externo) son ferromagnéticos o ferrimagnéticos, al igual que los materiales que son atraídos por ellos. Relativamente pocos materiales son ferromagnéticos y suelen ser formas puras, aleaciones o compuestos de hierro, cobalto, níquel y ciertos metales de tierras raras. Más allá de su composición química, las propiedades ferromagnéticas de un material (o la ausencia de ellas) se ven afectadas por su estructura cristalina. El ferromagnetismo es vital en aplicaciones industriales y tecnologías modernas, ya que es la base de muchos dispositivos eléctricos y electromecánicos, como electroimanes; motores eléctricos; generadores; transformadores; almacenamiento magnético, incluyendo grabadoras y discos duros; y ensayos no destructivos de materiales ferrosos.

Los materiales ferromagnéticos pueden dividirse en materiales magnéticamente blandos como recocido hierro, que pueden magnetizarse pero no tienden a permanecer magnetizados, y materiales magnéticamente duros, que sí lo hacen. Los imanes permanentes se fabrican a partir de materiales ferromagnéticos duros, como el alnico, y materiales ferrimagnéticos, como la ferrita, que se someten a un procesamiento especial en un campo magnético intenso durante la fabricación para alinear su estructura interna de microcristalina, lo que dificulta su desmagnetización. Para desmagnetizar un imán saturado, debe aplicarse un determinado campo magnético, y este umbral depende de la coercitividad del material respectivo. Los materiales duros tienen una coercitividad alta, mientras que los blandos tienen una coercitividad baja. La fuerza global de un imán se mide por su momento magnético o, alternativamente, por el flujo magnético total que produce. La fuerza local del magnetismo en un material se mide por su magnetización.

1. ↑ Chikazumi, Sōshin (2009). Física del ferromagnetismo. Edición inglesa preparada con la ayuda de C. D. Graham, Jr. (2ª edición). Oxford: Oxford University Press. p. 118. ISBN 9780199564811. 
2. ↑ Bozorth, Richard M. Ferromagnetism, publicado por primera vez en 1951, reimpreso en 1993 por IEEE Press, Nueva York como "Reedición clásica". ISBN 0-7803-1032-2.