강자성(ferromagnetism)과 페리자성(ferrimagnetism)

       

강자성(ferromagnetism)과 페리자성(ferrimagnetism)  과학과 사회 / 과학  2014/08/23 09:00 http://blog.naver.com/hansyoo/220100250921 전용뷰어 보기 강자성(ferromagnetism)과 페리자성(ferrimagnetism) By O PaulI, last updated July 13, 2014, eHow    양쪽 모두 금속이나 자화된 물체를 밀고 당기는 자성의 형태다. 페리자성과 강자성의 차이는 미시적 규모에서 나타나는데, 대학 강의실이나 실험실에서만 논의되는 물성이다. 양쪽 모두 일반적인 자석에 비하면 강한 자성을 가지고 있으며 실용적 면에서는 중요한 역할을 하고 있다.     페리자성(Ferrimagnetism)    페리자성은 마그네타이트(magnetite), 즉 자철석이라 불리는 철의 산화물에서 나타나는데, 화학식은 Fe3O4다. 역사적으로 볼 때 이 금속은 수천 년 전 천연 자철석이 물 위에 뜨면 항상 북쪽을 가리키는 것이 발견되어 최초의 항해용 나침반이 되었다. 자성이 나타나는 이유는 “자기 도메인” 혹은 “자기 모멘트”라 불리는 아주 작은 영역이 정렬된 결과다. 페리자성의 경우 인접한 자기 모멘트가 반대 방향으로 배열된다. 보통 반대로 정렬되면 전반적인 자기장을 상쇄시키는데 그러나 페리자석에서는 인접한 도메인과의 작은 차이로 자기장이 나타나게 된다.   강자성(Ferromagnetism)     강자성은 철, 니켈, 그리고 코발트 같은 원소들에서 나타난다. 이들 원소들에서는 자기 모멘트가 같은 방향으로 배열되어 서로 평행 상태가 되어 결과적으로 강한 영구 자석이 된다. 최근 네오디뮴(neodymium) 같은 희토류 원소가 강자성을 크게 강화시킬 수 있음이 발견되어 강력한 소형 영구 자석을 만들 수 있게 되었다.   차이점 1: 퀴리 온도    물체는 많은 수의 미시적인 자기 도메인이 정렬된 결과로 자화된다. 아주 작은 각각의 자기장이 합쳐 커다란 자기장을 형성하게 되는 것이다. 그러나 높은 온도에서는 원자들이 강하게 무작위로 진동하면서 정렬 상태가 깨지면서 자기장이 제거된다. 과학자들은 이 같은 현상이 나타나는 온도를 퀴리 점(Curie Point), 혹은 퀴리온도(Curie Temperature)라고 부른다. 일반적으로 강자성체는 금속이거나 금속 합금으로 페리자성체보다는 퀴리온도가 높다. 예를 들면 강자성체 코발트의 퀴리온도는 섭씨 1,131도(화씨 2,068도)인데 반하여 페리자성체 마그네타이트(magnetite, 자철석)의 퀴리온도는 섭씨 580도(화씨 1,076도)다.   차이점 2: 자기 도메인의 배열    페리자성체의 자기 도메인은 어떤 것들은 같은 방향이고 어떤 것들은 반대 방향이다.그러나 강자성체의 경우는 항상 모두 같은 방향이다. 따라서 크기가 같은 경우 강자성체의 자성이 페리자성체보다는 항상 더 강하다.     - 네이버 블로그 <Physics of Dream>hansyoo 님의 글 중에서 전재.....   [출처] 강자성(ferromagnetism)과 페리자성(ferrimagnetism)|작성자 HANS