Como podemos classificar os materiais magnéticos?

Passo 1

O enunciado pede para classificarmos os materiais magnéticos de acordo com o seu comportamento diante de um campo magnético externo. Para isso vamos usar dois conceitos principais: a suscetibilidade magnética \chi (que mede a intensidade da magnetização induzida) e o tipo de ordenação dos momentos magnéticos (se existem momentos permanentes e como eles se alinham). A partir desses critérios, podemos definir as grandes classes de materiais magnéticos.

Passo 2

Materiais diamagnéticos e paramagnéticos apresentam apenas magnetização induzida pelo campo externo, sem momento magnético espontâneo em ausência de campo.
  • Diamagnéticos são aqueles com suscetibilidade negativa, isto é,
\chi < 0,
logo são fracamente repelidos pelo campo. Exemplos: cobre, água, grafite.
  • Paramagnéticos têm suscetibilidade positiva,
\chi > 0,
mas pequena, e perdem a magnetização ao retirar o campo. Seguem, em primeira aproximação, a Lei de Curie ( \chi \propto 1/T).

Passo 3

Materiais ferromagnéticos possuem momentos magnéticos permanentes mesmo sem campo externo e exibem ordenação paralela dos spins abaixo de uma temperatura crítica T_C. Eles apresentam fortes efeitos de domínios magnéticos e histerese, ou seja, permanecem magnetizados depois que o campo é removido. Exemplos clássicos: ferro, níquel e cobalto.

Passo 4

Existem ainda dois tipos de ordenação antialinhada:
  • Antiferromagnéticos têm momentos em sítios vizinhos alinhados antiparalelamente de magnitudes iguais, resultando em magnetização total nula abaixo da temperatura de Néel T_N. Ex.: MnO.
  • Ferrimagnéticos também têm momentos antiparalelos, mas de magnitudes diferentes, gerando magnetização resultante não nula. São comuns em ferritas (óxidos de ferro misturados com outros metais).

Resposta

  • Diamagnéticos
  • Paramagnéticos
  • Ferromagnéticos
  • Antiferromagnéticos
  • Ferrimagnéticos

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