• Susceptibilidad
• Temperatura de Curie

Sustancias magnéticas

Los campos magnéticos afectan a todos los materiales. Sin embargo, no todos los materiales afectan a los imanes con la misma intensidad ni se ven influidos por ellos de la misma manera. Por lo tanto, hay que distinguir entre:

• materiales ferromagnéticos
• materiales diamagnéticos
• materiales paramagnéticos

Cada una de las tres clases de sustancias tiene ciertas propiedades que la diferencian de las demás.

¿Qué sustancias atraen los imanes?

Las sustancias diamagnéticas, entre las que se encuentran el zinc, el cobre y el agua, no se adhieren a los imanes e incluso son fácilmente repelidas por ellos. Esto se debe a que su permeabilidad -es decir, su capacidad para absorber y transmitir campos magnéticos- es especialmente baja.

Los materiales paramagnéticos, como el aluminio, el platino y el oxígeno, se sienten ligeramente atraídos por los imanes permanentes o electroimanes, pero no pueden magnetizarse y, por tanto, no pueden utilizarse como imanes. Su número de permeabilidad es ligeramente superior a 1, por lo que el campo magnético que actúa sobre ellos sólo se amplifica mínimamente.

En cambio, los objetos ferromagnéticos se adhieren a los imanes y también se denominan materiales magnetizables, ya que se convierten en imanes cuando entran en contacto con un imán. Tienen una permeabilidad muy superior a 1, en algunos casos incluso superior a 1.000. Por tanto, son capaces de aumentar considerablemente la densidad de flujo de un campo magnético. Se consideran materiales magnéticos clásicos.

También se distingue entre materiales magnéticamente blandos y materiales magnéticamente duros. Los primeros son fáciles de magnetizar, pero pierden rápidamente sus propiedades magnéticas cuando se elimina el campo magnético externo. Los materiales magnéticos duros sólo experimentan una desmagnetización mínima una vez magnetizados. Las sustancias que presentan una remanencia elevada, es decir, una magnetización residual fuerte y duradera, se denominan imanes permanentes.

Los materiales magnéticos dependen sobre todo de su permeabilidad. Los siguientes metales, por ejemplo, tienen una permeabilidad especialmente alta a los campos magnéticos a una temperatura de unos 20 grados centígrados:

• hierro
• níquel
• cobalto

A temperaturas más bajas, las siguientes sustancias también se ven fuertemente influenciadas por los imanes:

• erbio
• gadolinio
• holmio
• terbio
• disprosio

También hay algunas aleaciones especiales que a veces se utilizan para el blindaje magnético en tecnología de alta calidad, ya que tienen una permeabilidad extremadamente alta. Entre ellas se encuentran, por ejemplo, las aleaciones de níquel-hierro como el mu-metal y los compuestos de neodimio-hierro-boro, que se utilizan en los imanes permanentes más potentes.

¿Cómo afectan los imanes a los materiales magnéticos?

Las sustancias ferromagnéticas contienen pequeños imanes elementales que están alineados magnéticamente en dominios individuales dentro de un cuerpo, los llamados distritos de Weiss. Sin embargo, estos dominios en sustancias no magnetizadas no están en armonía entre sí. Las diferentes orientaciones de los imanes elementales en los dominios de Weiss garantizan que los campos magnéticos existentes se anulen entre sí.

Si un imán externo entra en la proximidad de un cuerpo magnético, los dominios individuales y los imanes elementales que contienen se vuelven hacia él. Las paredes entre los dominios Weiss que se contraen se pliegan y el propio cuerpo ferromagnético se convierte en un imán debido a su estructura magnética elemental recién organizada.

Este proceso también puede reconocerse si se observan de cerca las líneas de campo que recorren el cuerpo magnético y sus alrededores. Éstas se hacen visibles cuando se colocan limaduras de hierro en una hoja de papel o cartón sobre el cuerpo en cuestión.

Inicialmente desordenada, la magnetización crea dos polos magnéticos, uno norte y otro sur, en cada uno de los cuales puede observarse una intensidad de campo especialmente elevada debido a la alta densidad de limaduras de hierro. Desde el polo norte, las líneas de campo cerradas discurren en curva hasta el polo sur del imán recién creado. Si ahora los dos imanes se juntan y alinean en su flujo de fuerzas, éstas se agrupan y amplifican para formar un campo magnético común.