चुंबकीय विषमता क्या है

चुंबकीय विषमता का अर्थ है कि किसी सामग्री का एक पसंदीदा दिशा होता है जब आप उस पर चुंबकीय क्षेत्र लागू करते हैं। सरल शब्दों में, इसका मतलब है कि किसी सामग्री का संकेतित दिशा उसके चुंबकीय व्यवहार को प्रभावित करती है। कुछ सामग्री अधिक मात्रा में एक दिशा में चुंबकित होना चाहती हैं जबकि अन्य नहीं। इसे हम 'आसान' अक्ष कहते हैं। वे अन्य दिशाओं में चुंबकित नहीं होना चाहतीं।

चुंबकीय विषमता के कारण

कुछ कारण हैं जो चुंबकीय विषमता पैदा करते हैं।

1. क्रिस्टल संरचना: किसी सामग्री के क्रिस्टल जाली की सममिति एक आसान अक्ष बना सकती है। क्यूबिक सामग्री अक्सर अपनी चुंबकत्व को शरीर के विकर्ण के साथ इंगित करना चाहती है। गैर-क्यूबिक सामग्री अपनी चुंबकत्व को कुछ क्रिस्टल अक्षों के साथ इंगित करना चाहती हैं। इसे हम चुंबकक्रिस्टलीय विषमता कहते हैं। यह विषमता का एकमात्र आंतरिक कारण है क्योंकि यह सामग्री की संरचना से आता है।
2. आकार विषमता: जब आपके पास बेलनाकार या छोटे कण जैसे नॉन-स्फेरिकल वस्तुएं होती हैं, तो आप सतह या किनारे के प्रभावों के कारण विषमता प्राप्त कर सकते हैं। सामग्री का आकार यह प्रभावित करता है कि वह बाहरी चुंबकीय क्षेत्र के प्रति कैसे प्रतिक्रिया करता है। डेमैग्नेटाइजिंग क्षेत्र अलग-अलग दिशाओं में मापने पर भिन्न होते हैं।
3. स्पिन-ऑरबिट संयोजन: इलेक्ट्रॉनों के स्पिन और परमाणु के चारों ओर इलेक्ट्रॉनों की गति के बीच इंटरैक्शन से चुंबकत्व एक निश्चित दिशा में इंगित करना चाह सकता है।
4. मैग्नेटोइलास्टिक विषमता: यदि आप किसी सामग्री पर यांत्रिक तनाव या खिंचाव डालते हैं, तो आप उसके चुंबकीय व्यवहार को बदल सकते हैं।
5. एक्सचेंज विषमता:यह सामग्री में चुंबकीय क्षणों के बीच इंटरैक्शन से संबंधित है। जब आप फेरोमैग्नेटिक और एंटीफेरोमैग्नेटिक सामग्री को मिलाते हैं, तो एंटीफेरोमैग्नेटिक परत फेरोमैग्नेटिक परत के व्यवहार को प्रभावित कर सकती है।
6. डोपिंग और अशुद्धियाँ: आप जानबूझकर किसी सामग्री में अशुद्धियाँ या दोष डाल सकते हैं ताकि उसकी इलेक्ट्रॉनिक संरचना को बदला जा सके, जो उसके चुंबकीय व्यवहार और विषमता को प्रभावित कर सकता है।
7. तनाव: जब आप किसी सामग्री को यांत्रिक रूप से विकृत करते हैं, तो आप उसकी क्रिस्टल संरचना की सममिति को विकृत कर देते हैं। यह विकृति आसान अक्ष के स्थान और उसके चुंबकीय व्यवहार को बदल सकती है।

चुंबकीय विषमता के प्रकार

कुछ विभिन्न प्रकार की चुंबकीय विषमता होती है।

1. क्रिस्टलीय विषमता:यह तब होता है जब सामग्री की क्रिस्टल सममिति तय करती है कि आसान अक्ष कहाँ है। आप इसे घन और गैर-घन सामग्री में देख सकते हैं।
2. आकार विषमता: यह तब होता है जब सामग्री का आकार तय करता है कि आसान अक्ष कहाँ है। आप इसे पतली फिल्में और नैनो कणों में देखते हैं।
3. मैग्नेटोस्ट्रिक्शन: यह तब होता है जब सामग्री का चुंबकत्व लट्टिस संरचना के साथ इंटरैक्ट करता है, और जब आप उस पर चुंबकीय क्षेत्र लागू करते हैं तो सामग्री फैलती या सिकुड़ती है।
4. चुंबकीय क्षेत्र विषमता: यह तब होता है जब सामग्री में उच्च चुंबकत्व प्रवणता होती है, और बाहरी चुंबकीय क्षेत्र सामग्री में चुंबकीय क्षणों के साथ अलग-अलग तरीके से इंटरैक्ट करता है, यह निर्भर करता है कि क्षेत्र किस दिशा में है।

कठिन और मुलायम चुंबकीय सामग्री में विषमता

कठिन चुंबकीय सामग्री: इन सामग्री, जैसे नेओडायमियम चुंबक, में उच्च चुंबकीय विषमता होती है, इसलिए ये डेमैग्नेटाइजेशन के प्रति प्रतिरोधी होती हैं। हम इनकी मजबूत, दिशात्मक चुंबकीय गुणों का उपयोग मोटर्स और जेनरेटर जैसी अनुप्रयोगों में करते हैं।

मुलायम चुंबकीय सामग्री: कम ही बार, मुलायम चुंबकीय सामग्री भी आंतरिक संरचनात्मक कारकों या बाहरी प्रसंस्करण विधियों के कारण विषम हो सकती हैं। उदाहरण के लिए, ट्रांसफॉर्मरों में उपयोग होने वाली ग्रेन-उन्मुख विद्युत स्टील।

बेहतर चुंबकीय विषमता प्राप्त करना

निर्माता उत्पादन के दौरान कई कारकों को सावधानीपूर्वक नियंत्रित करके चुंबकीय विषमता में सुधार कर सकते हैं:

सामग्री चयन: आधार सामग्री का चयन, जैसे उच्च प्रदर्शन वाले चुंबक में नियोडिमियम, मजबूत चुंबकीय गुण प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है।

दिशा और प्रसंस्करण तकनीकें: जब हम चुंबक बनाते हैं, तो हम चुंबकीय क्षणों को हॉट प्रेसिंग या आइसोस्टैटिक प्रेसिंग जैसी प्रक्रियाओं का उपयोग करके लाइन में लगाते हैं। इससे हमें बेहतर विषम गुण वाले चुंबक बनाने में मदद मिलती है।

अंकुर आकार और आकार: हम सामग्री के अंकुर आकार और आकार पर अच्छा नियंत्रण रखते हैं ताकि यह स्थिर चुंबकीय गुण रख सके।

ऑक्सीजन सामग्री: हम उत्पादन के दौरान ऑक्सीजन की मात्रा को कम करते हैं ताकि सामग्री का प्रवाह बेहतर हो सके और विषमता बनी रहे।

चुंबकीय क्षेत्र के तहत लंबवत प्रेसिंग: हम उत्पादन के दौरान सामग्री को प्रेस करते समय चुंबकीय क्षणों को संरेखित करते हैं। इसी तरह हम अंतिम उत्पाद में विषमता प्राप्त करते हैं।

असमान्य बनाम समान्य चुंबक

असमान्य चुंबक: इन चुंबकों की चुंबकीय विशेषताएँ दिशा पर निर्भर करती हैं। उदाहरण के लिए, हम सिण्टर्ड नियोडायमियम चुंबक बनाते हैं जिनमें कण निर्माण के दौरान संरेखित होते हैं। इससे उन्हें एक पसंदीदा दिशा में मजबूत चुंबकीय प्रदर्शन मिलता है।

समान्य चुंबक: इसके विपरीत, बंधे हुए नियोडायमियम जैसे समान्य चुंबक में चुंबकत्व के लिए कोई विशेष दिशा नहीं होती। इनकी चुंबकीय विशेषताएँ सभी दिशाओं में समान होती हैं। इससे आप इन्हें विभिन्न अभिविन्यासों में आकार दे सकते हैं और चुंबकित कर सकते हैं। ये सामान्यतः असमान्य चुंबकों से कमजोर होते हैं।

असमान्य चुंबकों का अनुप्रयोग

असमान्य चुंबक कई उद्योगों में उपयोग होते हैं क्योंकि इनमें मजबूत चुंबकीय शक्ति और दिशा निर्धारण क्षमता होती है। यहाँ कुछ उदाहरण दिए गए हैं:

1. सेंसर: हम असमान्य चुंबकों का उपयोग करते हैं, जैसे सैमैरियम कोबाल्ट चुंबक, उन सेंसरों में जो चुंबकीय क्षेत्र को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करते हैं। आप इन सेंसरों को ऑटोमोटिव और एयरोस्पेस प्रणालियों में पाएंगे।
2. जनरेटर: हम असमान्य चुंबकों द्वारा बनाए गए चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करके जनरेटर बनाते हैं। उदाहरण के लिए, पवन टरबाइनों में लगे चुंबक असमान्य होते हैं।
3. रेफ्रिजरेशन: लोग रेफ्रिजरेशन में चुंबकों का उपयोग करने के लिए अनुसंधान कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, आईआईटीएम रेफ्रिजरेंट के रूप में चुंबकों का उपयोग करने पर काम कर रहा है।
4. न्यूक्लियर मैग्नेटिक रेजोनेंस (एनएमआर): हम असमान्य चुंबकों का उपयोग एनएमआर स्पेक्ट्रोमीटर बनाने के लिए करते हैं। ये मशीनें हमें पदार्थों के भौतिक और रासायनिक गुणों का अध्ययन करने की अनुमति देती हैं।
5. चिकित्सा अनुप्रयोग: असमान्य चुंबक उच्च तापमान पर स्थिर होते हैं, इसलिए हम उनका उपयोग स्टेरिलाइज़ेबल चिकित्सा उपकरणों और प्रत्यारोपण में करते हैं।

चुम्बकीय विषमता के बारे में जानना आपको अपने विशिष्ट अनुप्रयोग में चुंबकों का सर्वोत्तम उपयोग करने में मदद करता है। विषमित चुंबक में एक दिशा होती है, जो बहुत महत्वपूर्ण है। इसी कारण से इन्हें ऊर्जा से लेकर स्वास्थ्य सेवा तक कई विभिन्न उद्योगों में इस्तेमाल किया जाता है। सममित चुंबक आपको डिज़ाइन में अधिक लचीलापन देते हैं लेकिन ये उतने मजबूत नहीं होते। यदि आप चुंबकीय सामग्री के बारे में अधिक जानना चाहते हैं और यह कैसे आपकी मदद कर सकती है, तो किसी भी समय हमसे संपर्क करें।

चुम्बकीय विषमता। छवि स्रोत: विकिपीडिया