Је чисти никл магнетни

Како је 28. прелазни метални елемент у периодичној табели, никлова магнетна својства остају мистерија, дуготрајно у потрази за научном открићем. Од свог службеног открића у 18. веку, јединствено магнетно понашање никла има збуњене генерације физичара. То не показује ни јак феромагнетизам гвожђа нити комплетан парамагнетизам алуминијума. Ово "двосмислено" магнетно имање, негде између њих, узело је научнике скоро два века да би дешифровали његов основни механизам.

Магнетна природа чисте никла

Чисти никл показује слаби феромагнетизам на собној температури, са снагом магнетизације до 55 ЕМУ / Г и присилност од око 100 ое. Ова некретнина омогућава да их привуче трајни магнети, а не задржавајући повратни магнетизам гвожђа. Овај "мека магнетна" својство произилази из јединствене електронске структуре: никл атоми садрже осам електрона у својим 3Д орбиталима, пет са спин-а,- горе и три са спин - доле, што је резултирало нето магнетним моментом који није у потпуности отказан. Када се велики број атома никла атоми атоми, ови магнетни тренуци формирају спонтано магнетизоване регионе (домене) кроз размену интеракција. Међутим, у недостатку спољног магнетног поља, домене су насумично поравнане и показују макроскопски магнетизам.

Када се примени спољно магнетно поље, магнетизација чистих никла излаже три фазе:

Реверзибилна магнетизација (0-500 ОЕ): Зидови домена полако се крећу, а интензитет магнетизације је линеарно пропорционално спољном магнетном пољу.

Баркхаусен Јумп (500-1000 ОЕ): Зидови домена се изненада крећу, што резултира променом корака интензитета магнетизације.

Near-saturation (>1000 ОЕ): Све домене су у основи усклађене, а пораст интензитета магнетизације успорава.

Ова карактеристика даје чисту никул изузетно ниску хистетрезу у наизменичној магнетном пољу, а коефицијент губитка Едди-а само један - трећи од силицијума челика, чинећи га идеалним материјалом за високим материјалом за високим [{1}} фреквенцијским електромагнетним уређајима.

Три кључна фактора који утичу на магнетна својства

Ефекат температуре на магнетна својства

Температура цирифие чисте никла је 631 к (358 степени). Испод ове температуре показује ферромагнетизам, док је изнад ове температуре трансформише у парамагнетизам. Експериментални подаци показују да је магнетна подложност 3,2 × 10 - 3 у 20 степени, али нагло пада на 1,8 × 10-4 када је загревана до 300 степени. Ова температура осетљивост се користи у термичким сензорима: Термистори на бази никла могу постићи тачност мерења од 0,1 степен у опсегу од -50 степени до 200 степени.

Обликовање ефекта кристалне структуре

Лице - усмерени кубни (ФЦЦ) структура чисте никла на собној температури даје јој анизотропну магнетну пропусност. Када је магнетизован уз правац [100] кристално, магнетна пропустљивост достиже 1.2 × 10 - 6 х / м, док је [111] правац само 0,8 × 10-6 х / м. Једнокрилни никл који је припремљени по технологији усмерених учвршћивања може постићи магнетни омјер анизотропије до 1,5: 1, значајно побољшање ефикасности енергетске конверзије магнетних уређаја.

Алегаринг стаза за унапређење

Додавање 30% гвожђа да формира пермаллои (НИ {- Фе) може повећати почетну магнетну пропусност на ред од 10 ^ 5, 1.000 пута од чисте никла. Додавање 5% кобалта на никл - Кобалтно легуре смањује своју присилну од 100 ОЕ на 2 ое, што га чини врхунским избором за магнетни снимачки материјал. Ова легирна стратегија омогућава никл - заснован магнетни материјал да покрије цео спектар, од меких магнета до трајних магнета.

Четири резања - ивице апликације магнетне погоне

Магнетна заштита за квантно рачунање

У суперпроводним кубитама, замке флукса формиране чистим никлом танким филмовима могу смањити буку магнетног поља за 40 дБ, што омогућава да се квантно стање задржавања прелази 100 μс. Користећи никл - базиран магнетни штит у ИБМ-овом квантном рачунару, верност квантних операција капији порасла је са 99,2% на 99,97%. Магнетна језгра револуција у новој енергији

Тесла Модел 3 статор мотора користи никл - гвожђе меко магнетно легуре. На радној фреквенцији од 20кХз, губитак гвожђа смањује се са 2,5В / кг за традиционалне силицијум челичне листове на 0,8В / кг, што резултира ефикасношћу мотора од 98,5% и 15% повећање распона.

Магнетна навигација у биомедицини

Ницкел Наночертицлес са пречником 50НМ генеришу локализовани топлотни ефекат у наизменичном магнетном пољу, који омогућава прецизно термичко аблација туморских ћелија. Клиничка испитивања су показала да ова терапија хипертермијом магнетне течности има 72% брзина лечења за рак јетре и узрокује мање оштећења нормалног ткива од традиционалне радиотерапије.

Од открића Ницкел-овог магнетизма у 18. веку до изградње никла - базираних квантних магнета у 21. веку, разумевање чистоћег никловног магнетизма наставља да се продуби. Тренутно научници истражују могућност постизања нуле - енергетског магнетног складишта манипулисањем никлом тополошком магнетном структуром. У индустрији, 3Д технологија штампања направила је прилагођену производњу никла - базираних магнетних уређаја.