مقناطیسی اور مقناطیسی مواد

مقناطیسی خصوصیات کے ساتھ مادہ کی موجودگی غیر مقناطیسی جگہ میں فیلڈ کے مقابلے مقناطیسی میدان کے پیرامیٹرز میں تبدیلی سے ظاہر ہوتی ہے۔ خوردبینی نمائندگی میں پائے جانے والے جسمانی عمل مائیکرو کرینٹ کے مقناطیسی لمحات کے مقناطیسی میدان کے زیر اثر مادے میں ظاہر ہونے کے ساتھ منسلک ہوتے ہیں، جس کے حجم کی کثافت کو میگنیٹائزیشن ویکٹر کہا جاتا ہے۔

مادہ میں میگنیٹائزیشن کی ظاہری شکل جب آپ اسے اندر رکھتے ہیں۔ مقناطیسی میدان میدان کی سمت میں اس میں گردش کرنے والے بتدریج ترجیحی واقفیت کے مقناطیسی لمحات کے عمل سے وضاحت کی گئی ہے۔ مادہ میں مائیکرو کرینٹ کی تخلیق میں ایک بہت بڑا تعاون الیکٹرانوں کی حرکت ہے: گردش اور مداری حرکت جو کہ ایٹموں سے وابستہ الیکٹرانوں، گھماؤ اور ترسیل الیکٹران کی آزادانہ حرکت ہے۔

ان کی مقناطیسی خصوصیات کے مطابق، تمام مواد کو پیرا میگنیٹس، ڈائی میگنیٹس، فیرو میگنیٹس، اینٹی فیرو میگنیٹس اور فیرائٹس میں تقسیم کیا گیا ہے... کسی مادّے کا ایک یا دوسرے طبقے سے تعلق مقناطیسی پر الیکٹران کے مقناطیسی لمحات کے ردعمل کی نوعیت سے طے ہوتا ہے۔ ملٹی الیکٹران ایٹموں اور کرسٹل ڈھانچے میں ایک دوسرے کے ساتھ الیکٹران کے مضبوط تعامل کی شرائط کے تحت فیلڈ۔

Diamagnets اور paramagnets کمزور مقناطیسی مواد ہیں. فیرو میگنیٹس میں زیادہ مضبوط مقناطیسی اثر دیکھا جاتا ہے۔

اس طرح کے مواد کے لیے مقناطیسی حساسیت (مقناطیسی اور فیلڈ طاقت ویکٹر کی مطلق قدروں کا تناسب) مثبت ہے اور کئی دسیوں ہزار تک پہنچ سکتی ہے۔ فیرو میگنیٹس میں، بے ساختہ یک طرفہ میگنیٹائزیشن کے علاقے — ڈومینز — بنتے ہیں۔

فیرو میگنیٹزم منتقلی دھاتوں کے کرسٹل میں مشاہدہ کیا جاتا ہے: لوہا، کوبالٹ، نکل اور متعدد مرکبات۔

جب بڑھتی ہوئی طاقت کے بیرونی مقناطیسی میدان کو لاگو کیا جاتا ہے تو، خود بخود مقناطیسی ویکٹر، ابتدائی طور پر مختلف علاقوں میں مختلف طریقوں سے مبنی ہوتے ہیں، آہستہ آہستہ ایک ہی سمت میں سیدھ میں آتے ہیں۔ اس عمل کو ٹیکنیکل میگنیٹائزیشن کہا جاتا ہے… یہ ایک ابتدائی میگنیٹائزیشن وکر کی خصوصیت رکھتا ہے — انڈکشن یا میگنیٹائزیشن کا انحصار نتیجے میں مقناطیسی میدان کی طاقت مواد میں.

نسبتاً چھوٹی فیلڈ طاقت (سیکشن I) کے ساتھ میگنیٹائزیشن میں تیزی سے اضافہ ہوتا ہے، جس کی بنیادی وجہ فیلڈ طاقت ویکٹر کی سمتوں کے مثبت نصف کرہ میں مقناطیسی سمت بندی کے ساتھ ڈومینز کے سائز میں اضافہ ہے۔ ایک ہی وقت میں، منفی نصف کرہ میں ڈومینز کے سائز کو متناسب طور پر کم کیا جاتا ہے۔ایک حد تک، ان خطوں کے طول و عرض تبدیل ہوتے ہیں، جن کی مقناطیسیت شدت کے ویکٹر کے ہوائی جہاز کے آرتھوگونل کے قریب ہوتی ہے۔

شدت میں مزید اضافے کے ساتھ، فیلڈ کے ساتھ ڈومین میگنیٹائزیشن ویکٹر کی گردش کے عمل غالب رہتے ہیں (سیکشن II) جب تک کہ تکنیکی سنترپتی (پوائنٹ S) تک نہ پہنچ جائے۔ نتیجے میں میگنیٹائزیشن کے نتیجے میں اضافہ اور فیلڈ میں تمام خطوں کی یکساں واقفیت کا حصول الیکٹرانوں کی تھرمل حرکت میں رکاوٹ ہے۔ علاقہ III فطرت میں پیرا میگنیٹک عمل سے ملتا جلتا ہے، جہاں مقناطیسیت میں اضافہ تھرمل موشن کی طرف سے disoriented چند سپن مقناطیسی لمحات کی سمت بندی کی وجہ سے ہے۔

دیئے گئے فیرو میگنیٹک مواد کے لیے، ایک خاص درجہ حرارت ہوتا ہے جس پر ڈومین کی ساخت کی فیرو میگنیٹک ترتیب اور میگنیٹائزیشن غائب ہو جاتی ہے۔ مواد پیرا میگنیٹک بن جاتا ہے۔ اس درجہ حرارت کو کیوری پوائنٹ کہا جاتا ہے۔ لوہے کے لیے، کیوری پوائنٹ 790 ° C، نکل کے لیے - 340 ° C، کوبالٹ کے لیے - 1150 ° C کے مساوی ہے۔

کیوری پوائنٹ کے نیچے درجہ حرارت کو کم کرنا مواد کی مقناطیسی خصوصیات کو دوبارہ بحال کرتا ہے: صفر نیٹ ورک میگنیٹائزیشن کے ساتھ ڈومین کا ڈھانچہ اگر کوئی بیرونی مقناطیسی میدان نہ ہو۔ لہذا، کیوری پوائنٹ کے اوپر فیرو میگنیٹک مواد سے بنی ہیٹنگ مصنوعات کو مکمل طور پر ڈی میگنیٹائز کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔

ابتدائی میگنیٹائزیشن وکر

مقناطیسی میدان میں تبدیلی کے سلسلے میں فیرو میگنیٹک مواد کی میگنیٹائزیشن کے عمل کو الٹ اور ناقابل واپسی میں تقسیم کیا گیا ہے۔اگر، بیرونی میدان کی خرابیوں کو دور کرنے کے بعد، مواد کی میگنیٹائزیشن اپنی اصل حالت میں واپس آتی ہے، تو یہ عمل ناقابل واپسی ہے، ورنہ یہ ناقابل واپسی ہے.

الٹ جانے والی تبدیلیاں سیکشن I میگنیٹائزیشن کریو (ریلی زون) کے ایک چھوٹے سے ابتدائی حصے میں ڈومین کی دیواروں کی چھوٹی نقل مکانی پر اور خطوں II، III میں دیکھی جاتی ہیں جب خطوں میں میگنیٹائزیشن ویکٹر گھومتے ہیں۔ سیکشن I کا مرکزی حصہ میگنیٹائزیشن ریورسل کے ایک ناقابل واپسی عمل سے متعلق ہے، جو بنیادی طور پر فیرو میگنیٹک مواد کی ہسٹریسس خصوصیات (مقناطیسی فیلڈ میں تبدیلیوں سے میگنیٹائزیشن میں تبدیلیوں کا وقفہ) کا تعین کرتا ہے۔

Hysteresis لوپ جسے منحنی خطوط کہا جاتا ہے جو چکراتی طور پر بدلتے ہوئے بیرونی مقناطیسی میدان کے زیر اثر فیرو میگنیٹ کی مقناطیسیت میں تبدیلی کی عکاسی کرتا ہے۔

مقناطیسی مواد کی جانچ کرتے وقت، مقناطیسی فیلڈ پیرامیٹرز B (H) یا M (H) کے افعال کے لیے ہسٹریسیس لوپ بنائے جاتے ہیں، جو ایک مقررہ سمت پر ایک پروجیکشن میں مواد کے اندر حاصل کردہ پیرامیٹرز کے معنی رکھتے ہیں۔ اگر مواد کو پہلے مکمل طور پر ڈی میگنیٹائز کیا گیا تھا، تو مقناطیسی فیلڈ کی طاقت میں صفر سے Hs تک بتدریج اضافہ ابتدائی مقناطیسی وکر (سیکشن 0-1) سے بہت سے پوائنٹس دیتا ہے۔

پوائنٹ 1 - تکنیکی سنترپتی نقطہ (Bs, Hs)۔ مادے کے اندر قوت H کو بعد میں صفر تک کم کرنا (سیکشن 1-2) بقایا میگنیٹائزیشن Br کی حد (زیادہ سے زیادہ) قدر کا تعین کرنا اور مکمل ڈی میگنیٹائزیشن B = 0 (سیکشن) حاصل کرنے کے لیے منفی فیلڈ کی طاقت کو مزید کم کرنا ممکن بناتا ہے۔ 2-3) پوائنٹ H = -HcV پر - میگنیٹائزیشن کے دوران زیادہ سے زیادہ زبردستی قوت۔

مزید برآں، مواد کو H = — Hs پر سنترپتی (سیکشن 3-4) کی منفی سمت میں مقناطیس کیا جاتا ہے۔ فیلڈ کی طاقت میں مثبت سمت میں تبدیلی 4-5-6-1 وکر کے ساتھ محدود ہسٹریسیس لوپ کو بند کر دیتی ہے۔

hysteresis کی حد کے چکر کے اندر بہت سی مادی حالتوں کو مقناطیسی میدان کی طاقت کے مطابق جزوی ہم آہنگی اور غیر متناسب hysteresis سائیکلوں کو تبدیل کر کے حاصل کیا جا سکتا ہے۔

مقناطیسی ہسٹریسس: 1 - ابتدائی مقناطیسی وکر؛ 2 - ہسٹریسیس کی حد سائیکل؛ 3 - مین میگنیٹائزیشن کا وکر؛ 4 - ہم آہنگ جزوی سائیکل؛ 5 — غیر متناسب جزوی لوپس

جزوی طور پر ہم آہنگی والے ہسٹریسس سائیکل اپنے عمودی کو مرکزی مقناطیسی وکر پر آرام کرتے ہیں، جس کی تعریف ان چکروں کے عمودی کے سیٹ کے طور پر کی جاتی ہے جب تک کہ وہ حد کے چکر سے ہم آہنگ نہ ہوں۔

جزوی غیر متناسب ہسٹریسیس لوپس بنتے ہیں اگر نقطہ آغاز مرکزی مقناطیسی منحنی خطوط پر نہیں ہے جس میں فیلڈ کی طاقت میں ہم آہنگی تبدیلی کے ساتھ ساتھ مثبت یا منفی سمت میں فیلڈ کی طاقت میں غیر متناسب تبدیلی کے ساتھ ہے۔

جبر کی قوت کی قدروں پر منحصر ہے، فیرو میگنیٹک مواد کو مقناطیسی طور پر نرم اور مقناطیسی طور پر سخت میں تقسیم کیا جاتا ہے۔

نرم مقناطیسی مواد مقناطیسی نظاموں میں مقناطیسی کور کے طور پر استعمال ہوتے ہیں... ان مواد میں جبر کی قوت کم ہوتی ہے، زیادہ مقناطیسی پارگمیتا اور سنترپتی انڈکشن.

سخت مقناطیسی مواد میں زبردست زبردستی ہوتی ہے اور پہلے سے مقناطیسی حالت میں استعمال ہوتے ہیں مستقل میگنےٹ - مقناطیسی میدان کے بنیادی ذرائع۔

ایسے مواد موجود ہیں جن کی مقناطیسی خصوصیات کے مطابق، antiferromagnets کا تعلق ہے... پڑوسی ایٹموں کے گھماؤ کی متوازی ترتیب ان کے لیے توانائی کے لحاظ سے زیادہ سازگار ثابت ہوتی ہے۔ اینٹی فیرو میگنیٹس بنائے گئے ہیں جن میں کرسٹل جالی کی غیر متناسب ہونے کی وجہ سے ایک اہم اندرونی مقناطیسی لمحہ ہوتا ہے... ایسے مواد کو فیری میگنیٹس (فیرائٹس) کہا جاتا ہے... دھاتی فیرو میگنیٹک مواد کے برعکس، فیرائٹس سیمی کنڈکٹر ہوتے ہیں اور ان میں توانائی کے نقصانات نمایاں طور پر کم ہوتے ہیں۔ متبادل مقناطیسی شعبوں میں ایڈی کرنٹ.

مختلف فیرو میگنیٹک مواد کے مقناطیسی منحنی خطوط