ferromagnetisme

ferromagnetisme, den almindelige og fra oldtiden kendte form for magnetisme, som ved stuetemperatur forekommer i overgangsmetallerne jern, cobalt og nikkel. Ferromagnetiske materialer er opdelt i små områder, magnetiske domæner, inden for hvilke de atomare magnetiske momenter hidrørende fra uparrede elektronspin peger i samme retning. Da retningen varierer fra domæne til domæne, er der ingen påviselige ydre effekter fra materialet, men hvis det påtrykkes et magnetisk felt, vil det blive magnetiseret: Domæner med samme eller næsten samme retning som feltet vil vokse i størrelse, og er feltet kraftigt nok, vil alle domæner stille sig i feltets retning. Man taler da om magnetisk mætning, som bevares, selv når det ydre felt fjernes; materialet er blevet en permanent magnet. Vendes det ydre felt til den modsatte retning, vil domænerne med nogen tøven følge den nye feltretning (se hysterese).

Ved opvarmning aftager magnetiseringen gradvis for helt at forsvinde ved en for stofferne karakteristisk Curietemperatur. Ved denne temperatur er de termiske bevægelser så kraftige, at den magnetiske orden nedbrydes, og stoffet bliver paramagnetisk.

I overgangsmetallerne skyldes den atomare magnetisering uparrede elektronspin i atomernes delvis fyldte 3d-elektronskal. Også visse legeringer og nogle af lanthaniderne og actiniderne, som har hhv. ufyldte 4f- og 5f-skaller, er ferromagnetiske. Andre af disse materialer har specielle magnetiske strukturer fx ferrimagnetisme, antiferromagnetisme og spiralstrukturer.

Ferromagnetiske materialer har utallige anvendelser, som har været afgørende for næsten alle tekniske fremskridt. Man kan blot nævne elektriske maskiner, transformere og måleinstrumenter, transducere, mikrofoner og højtalere samt elektroniske lagringsmedier som magnetbånd, harddiske og disketter.