Đá phản từ chống từ so với Đá phản từ thuận từ

Bạn có biết rằng không phải tất cả các vật liệu đều phản ứng giống nhau trong một trường từ? Một số bị hút vào, số khác bị đẩy ra. Hãy cùng khám phá lý do tại sao.

Sự khác biệt giữa vật liệu từ chống và vật liệu từ thuận nằm ở độ nhạy từ của chúng và cách chúng phản ứng với các trường từ bên ngoài.

Đá phản từ chống từ so với Đá phản từ thuận từ

Đá phản từ chống từ so với Đá phản từ thuận từ （ảnh từ ChemTalk）

Cả hai loại đều đóng vai trò thiết yếu trong khoa học và công nghệ—hiểu rõ hành vi của chúng giúp trong việc lựa chọn vật liệu cho nam châm, cảm biến và chắn từ.

Sự khác biệt giữa trường từ chống và trường từ thuận là gì?

Bạn đặt hai vật liệu trong cùng một trường từ. Một vật di chuyển về phía nó, vật kia di chuyển ra xa. Chuyện gì đang xảy ra?

Vật liệu từ thuận bị hút nhẹ vào các trường từ bên ngoài, trong khi vật liệu từ chống bị đẩy nhẹ ra khỏi chúng.

Hiểu về vật lý đằng sau điều đó

Hãy so sánh các đặc điểm cơ bản:

Thuộc tính Vật liệu từ thuận Vật liệu từ chống
Phản ứng từ Hút nhẹ Đẩy nhẹ
Từ trường Electron chưa ghép đôi (từ trường ròng) Electron đã ghép đôi (không có từ trường ròng)
Hướng cảm ứng từ Giống với trường ngoài Ngược với trường ngoài
Độ nhạy từ Nhỏ và dương Âm
Giữ lại từ tính? No No
Vật liệu ví dụ Nhôm, titan, oxy Đồng, bismuth, thạch anh

Trong công việc hàng ngày với các bộ phận từ, tôi đã thấy khách hàng nhầm lẫn chọn đồng (điện môi) khi họ mong đợi tăng cường trường từ—cuối cùng lại tạo ra lớp chắn từ thay vì khuếch đại nó. Đó là lý do tại sao việc chọn loại phù hợp lại quan trọng.

Trong hai loại, loại nào có tính từ hơn, paramagnetic hay diamagnetic?

Nếu so sánh hai loại, loại nào thể hiện nhiều “từ tính” hơn?

Vật liệu paramagnetic có tính từ cao hơn vật liệu diamagnetic vì chúng bị hút bởi các trường từ bên ngoài, trong khi vật liệu diamagnetic bị đẩy ra.

So sánh cường độ từ và ứng dụng

Vật liệu paramagnetic có electron không ghép cặp, chúng căn chỉnh theo các trường từ—dù ảnh hưởng nhỏ. Hành vi này khiến chúng hữu ích trong các lĩnh vực như MRI và cảm biến từ.

Vật liệu diamagnetic, ngược lại, chống lại trường từ. Chúng tạo ra một trường theo hướng ngược lại, dẫn đến sự đẩy ra. Hiệu ứng này còn yếu hơn, nhưng ổn định và dự đoán được—hoàn hảo cho các thí nghiệm chắn từ và từ trường nâng đỡ.

Hành vi Vật liệu từ thuận Vật liệu từ chống
Độ nhạy từ ~10⁻⁵ đến 10⁻³ ~-10⁻⁶ đến -10⁻⁵
Phản ứng với trường Căn chỉnh theo trường Chống lại trường
Loại ứng dụng Khuếch đại hiệu ứng từ Chắn hoặc đẩy lùi các trường
Các trường hợp sử dụng Chất tương phản MRI, cảm biến Lơ lửng từ, chắn từ

Trong một ứng dụng cảm biến hàng không vũ trụ, tôi đã đề xuất chuyển từ đồng thau (chủ yếu là phản từ) sang nhôm (hướng từ) để đạt được sự tăng cường trường tinh tế nhưng nhất quán. Thay đổi này đã cải thiện độ rõ của tín hiệu lên 12%.

Kết luận

Vật liệu phản từ đẩy xa khỏi trường từ; vật liệu hướng từ bị kéo nhẹ nhàng vào. Một vật chắn, vật kia tăng cường. Lựa chọn đúng có thể quyết định thành công hoặc thất bại của thiết kế của bạn.