An bhfuil since maighnéadach? Is minic a eascraíonn an cheist seo nuair a phléitear an miotal ildánach seo. In ainneoin a úsáide forleathan, níl an since maighnéadach. Murab ionann agus iarann nó nicil, níl leictreoin neamhthuartha ag struchtúr adamhach since, rud a chiallaíonn go bhfuil sé diamagnetic. Ciallaíonn sé seo go gcuireann sé go mór le réimsí maighnéadacha seachas iad a mhealladh chucu.
Tá nádúr neamh-mhaighnéadach since luachmhar in iarratais éagsúla, go háirithe nuair a chaithfear cur isteach maighnéadach a sheachaint. Ó bratuithe atá frithsheasmhach in aghaidh creimthe go sciath leictreamaighnéadach i leictreonaic, cuireann airíonna uathúla Zinc é fíor-riachtanach sa tionscal nua-aimseartha.
Ní hamháin go soiléiríonn carachtar neamh-mhaighnéadach since míthuiscint choiteann ach leagann sé béim freisin ar an tábhacht a bhaineann le hairíonna ábhartha éagsúla sa teicneolaíocht agus Déantúsaíocht réitigh bás .
1. Cad é since agus cad is maighnéadas ann
Tá ról ríthábhachtach ag since, miotal bluish-bán le huimhir adamhach 30, i dtionscail éagsúla. Tá Andreas Marggraf aimsithe ina fhoirm mhiotalach i 1746, tá since fíor -riachtanach sa saol nua -aimseartha. De réir Shuirbhéireacht Gheolaíochta na Stát Aontaithe, shroich táirgeadh since domhanda thart ar 13.2 milliún tonna méadrach in 2020, ag cur béime ar a thábhacht sa domhan tionsclaíoch.
Tá tuiscint ar airíonna maighnéadacha na n-ábhar riachtanach do go leor feidhmeanna, ó ghiuirléidí laethúla go teicneolaíochtaí ceannródaíocha. De réir mar a thugaimid faoi chaidreamh Zinc le maighnéadas, nochtfaimid léargais iontacha faoin ngné ildánach seo agus a áit uathúil sa tábla tréimhsiúil.
2. nádúr maighnéadach since
2.1 Aicmiú since
Titeann since isteach sa chatagóir d'ábhair diamagnetic. D'fhéadfadh an t -aicmiú seo a bheith casta, ach ciallaíonn sé go simplí go dtaispeánann since éaradh lag nuair a bhíonn sé nochta do réimsí maighnéadacha. Déantar an mhaoin diamagnetic since a chainníochtú ag a so -ghabhálacht mhaighnéadach, atá thart ar -1.56 × 10⁻⁵ (aonaid Si gan toise) ag teocht an tseomra.
2.2 Freagra maighnéadach
Nuair a chuirtear réimse maighnéadach seachtrach faoi réir, tá freagra Sinc an -éagsúil leis an méid a bhreathnaímid in ábhair mhaighnéadacha coitianta mar iarann. In ionad a bheith meallta, cuireann since go lag ón bhfoinse mhaighnéadach. Is féidir an t -iompar seo a léiriú tríd an modh Faraday, áit a ndéanfar píosa beag since a chur ar fionraí le snáithe tanaí beagán nuair a thugtar maighnéad láidir in aice leis.
Chun an t -iompar seo a léiriú, déan machnamh ar an tábla seo a leanas a dhéanann comparáid idir so -ghabhálacha maighnéadacha:
| Cineál Ábhar | So -ghabhálachta maighnéadach (χ) | Samplaí |
| Ferromagnetic | Dearfach mór (> 1000) | Iarann (χ ≈ 200,000) |
| Paramagnetic | Dearfach beag (0 go 1) | Alúmanam (χ ≈ 2.2 × 10⁻⁵) |
| Diamagnetic | Diúltach beag (-1 go 0) | Since (χ ≈ -1.56 × 10⁻⁵) |
3. Cén fáth nach bhfuil since maighnéadach
3.1 Struchtúr adamhach since
Is féidir easpa airíonna maighnéadacha since a rianú siar go dtí a chumraíocht leictreon. Tá ról ríthábhachtach ag an socrú leictreoin i mblaosc seachtrach since maidir lena iompar maighnéadach a chinneadh.
Is é cumraíocht leictreon since [AR] 3D⊃1; ⁰4S⊃2;. Ciallaíonn sé seo go bhfuil gach ceann de na leictreoin since péireáilte, ag fágáil aon leictreoin neamhthuartha ina fithiseán is forimeallaí. Tá an easpa leictreoin neamhthuartha ríthábhachtach chun a thuiscint cén fáth nach léiríonn since airíonna maighnéadacha.
Chun é seo a shamhlú, déanaimis comparáid a dhéanamh idir
| cumraíocht | leictreon | since |
| Sinc | [AR] 3D⊃1; ⁰4S⊃2; | 0 |
| Iarann | [AR] 3D⁶4S⊃2; | 4 |
3.2 nóiméad maighnéadach i since
Mar gheall ar a leictreoin atá péireáilte go hiomlán, tá nóiméad maighnéadach de nialas ag since. Tá sé seo i gcodarsnacht go géar le hábhair ferromagnetic cosúil le hiarann, a bhfuil leictreoin neamhthuartha acu ar féidir leo ailíniú i réimse maighnéadach, ag cruthú glan nóiméad maighnéadach.
Is féidir an nóiméad maighnéadach (μ) de adamh a ríomh ag baint úsáide as an bhfoirmle:
μ = √ [n (n+2)] μb
I gcás gurb é n an líon leictreon neamhthuartha agus μB is é an magneton bohr (9.274 × 10⁻⊃2; ⁴ j/t).
Le haghaidh since: n = 0, mar sin μ = 0 le haghaidh iarainn: n = 4, mar sin μ ≈ 4.90 μb
4. Fachtóirí a théann i bhfeidhm ar airíonna maighnéadacha since
4.1 íonacht agus eisíontais
Cé go bhfuil an since íon diamagnetic, is féidir le heisíontais a iompar maighnéadach a athrú uaireanta. D'fhéadfadh eisíontais áirithe chuimhneacháin mhaighnéadacha logánta a chruthú, rud a d'fhéadfadh a bheith ina chúis le hiompar paramagnetic lag. Mar sin féin, is iondúil go mbíonn an éifeacht seo chomh híseal sin go bhfanann sé fós i bhfeidhmchláir laethúla.
Fuair staidéar a foilsíodh san Journal of Magnetism and Magnetic Materials (2018) amach gur léirigh nanacháithníní since a raibh dópáil le 5% mangainéise iompar lag ferromagnetic ag teocht an tseomra, le maighnéadú sáithiúcháin de 0.08 EMU/g.
4.2 Teocht
Tá ról ag an teocht freisin in iompar maighnéadach since. De réir mar a mhéadaíonn an teocht, laghdaítear aon éifeachtaí maighnéadacha féideartha mar gheall ar eisíontais. Tarlaíonn sé seo toisc go gcuireann fuinneamh teirmeach isteach ar ailíniú leictreoin, rud a laghdaíonn aon chlaonadh beag maighnéadach.
Leanann an gaol idir teocht agus so -ghabhálacht mhaighnéadach d'ábhair diamagnetic mar since dlí Curie:
χ = C / T.
I gcás gurb é c an tairiseach curie agus t an teocht iomlán é. I gcás since, tá an spleáchas teochta an -lag, le hathrú níos lú ná 1% thar raon teochta 100k go 300K.
5. An féidir le since a bheith maighnéadach?
5.1 Cóimhiotalú
Cé nach féidir le since íon a bheith maighnéadach, is féidir le cóimhiotail le hábhair ferromagnetic comhdhúile a chruthú le hairíonna maighnéadacha. Mar shampla, úsáidtear roinnt cóimhiotail since chun braiteoirí maighnéadacha a tháirgeadh. Tá sé tábhachtach a thabhairt faoi deara go dtaispeánann na cóimhiotail seo airíonna maighnéadacha mar gheall ar na heilimintí breise, ní since féin.
Sampla de chóimhiotal maighnéadach since-bhunaithe: Ainm an
| Ainm an Alloy | Comhdhéanamh | Maoine Maighnéadach | chóimhiotail Feidhmchlár |
| Znfe₂o₄ | Since ferrite | Ferrimagnetic | Croíleacáin mhaighnéadacha, braiteoirí |
5.2 Coinníollacha Speisialta
Faoi dhálaí speisialaithe áirithe, d'fhéadfadh saintréithe maighnéadacha a thaispeáint do chomhdhúile since:
Ferrite since (Znfe₂o₄): Taispeánann an comhdhúil seo airíonna ferrimagnetic mar gheall ar ian iarainn a bheith i láthair. Tá teocht curie de thart ar 10 ° C aige, agus éiríonn sé paramagnetic os a chionn.
Nanostructures since ocsaíd dopáilte: Mhol taighde a foilsíodh san iris Nanoscale Research Letters (2010) gur léirigh nanostruchtúir ZnO le 5% cóbalt ferromagnetism teochta seomra le maighnéadú sáithiúcháin de 1.7 EMU/g.
6. Iarratais ag baint úsáide as nádúr neamh-mhaighnéadach since
6.1 Comhpháirteanna Leictreacha
Mar gheall ar nádúr neamh-mhaighnéadach since, tá sé luachmhar i bhfeidhmchláir leictreacha. Tá sé thar a bheith úsáideach i sciath leictreamaighnéadach, áit ar féidir leis réimsí leictreamaighnéadacha a bhlocáil gan a bheith ina maighnéadú féin. Is féidir éifeachtúlacht since i sciath EMI a chainníochtú trína éifeachtúlacht sciath (SE), atá thart ar 85-95 dB de ghnáth le haghaidh bileog since tiubh 0.1mm ag 1 GHz.
6.2 sciath mhaighnéadach
Mar gheall ar chumas Sinc chun réimsí maighnéadacha a repel beagán a dhéanamh, is rogha iontach é d'iarratais sciath mhaighnéadaigh. Úsáidtear é chun trealamh íogair a chosaint ó chur isteach maighnéadach seachtrach, ag cinntiú feidhmíocht chruinn i bhfeistí éagsúla.
Tábla comparáideach d'éifeachtacht sciath d'ábhair éagsúla: Éifeachtacht sciath
| ábhartha | (DB) ag 1 GHz |
| Sinc | 85-95 |
| Copar | 90-100 |
| Alúmanam | 80-90 |
7. Comparáid a dhéanamh idir since agus miotail mhaighnéadacha agus neamh-mhaighnéadacha
7.1 miotail mhaighnéadacha
Murab ionann agus since, léiríonn miotail ferromagnetic amhail iarann, nicil, agus cóbalt airíonna maighnéadacha láidre. Is féidir na hábhair seo a mhaigniú go héasca agus a maighnéadas a choinneáil, rud a chiallaíonn go bhfuil siad ríthábhachtach d'iarratais cosúil le mótair leictreacha agus gineadóirí.
7.2 Miotail neamh-mhaighnéadacha eile
Níl since ina aonar ina nádúr neamh-mhaighnéadach. Ní thaispeánann miotail choitianta eile cosúil le copar, ór, agus alúmanam airíonna suntasacha maighnéadacha. Mar sin féin, tá sraith uathúil saintréithe ag gach ceann de na miotail seo a fhágann go bhfuil siad oiriúnach d'iarratais éagsúla.
Comparáid idir airíonna agus feidhmchláir mhaighnéadacha:
| miotail (χ) | Seachadtacht mhaighnéadach | Príomhiarratais |
| Sinc | -1.56 × 10⁻⁵ | Galbhánú, cóimhiotail, sciath |
| Copar | -9.63 × 10⁻⁶ | Sreangú leictreach, malartóirí teasa |
| Óir | -3.44 × 10⁻⁵ | Jewelry, leictreonaic, leigheas |
| Alúmanam | 2.2 × 10⁻⁵ | Aeraspáis, tógáil, pacáistiú |
8. Conclúid
Agus an cheist á freagairt 'is é since maighnéadach?', Nocht muid nach bhfuil sinc íon maighnéadach. Ciallaíonn a nádúr diamagnetic go bhfuil sé lag go leor réimsí maighnéadacha seachas a bheith meallta dóibh. Eascraíonn an mhaoin seo ó struchtúr adamhach Sinc, go háirithe a easpa leictreon neamhthuartha.
Cé nach bhfuil since féin maighnéadach, cruthaíonn a nádúr neamh-mhaighnéadach fíorluachmhar in iarratais éagsúla. Ó threalamh íogair a chosaint go fónamh mar bhonn do chóimhiotail speisialaithe, leanann airíonna uathúla Zinc de bheith ina ngné riachtanach i dteicneolaíocht agus i dtionscal nua -aimseartha.
Tá sé ríthábhachtach tuiscint a fháil ar airíonna maighnéadacha ábhar mar since chun teicneolaíocht a chur chun cinn agus réitigh nuálacha a aimsiú ar dhúshláin innealtóireachta. De réir mar a leanann taighde ar aghaidh, is féidir linn iarratais níos spéisiúla a fháil amach don mhiotal ildánach seo, maighnéadach nó nach bhfuil.
Ceisteanna coitianta: since agus maighnéadas
An bhfuil since maighnéadach?
Níl, níl since íon maighnéadach. Tá sé aicmithe mar ábhar diamagnetic, rud a chiallaíonn go ndéanann sé reports go lag réimsí maighnéadacha.
An féidir le since a bheith maighnéadach faoi chúinsí ar bith?
Ní féidir le since íon a bheith maighnéadach go buan. Mar sin féin, nuair a dhéantar iad a chóimheas le hábhair áirithe ferromagnetic nó i láthair réimsí maighnéadacha an-láidir, d'fhéadfadh comhdhúile since-bhunaithe airíonna maighnéadacha lag a thaispeáint.
Cén fáth nach bhfuil since maighnéadach?
Níl since maighnéadach mar gheall ar a chumraíocht leictreon. Tá fo -bhlaosc iomlán 3D aige, rud a fhágann nach bhfuil aon leictreoin neamhthuartha ann, atá riachtanach d'iompar ferromagnetic.
Cén chaoi a n -idirghníomhaíonn since le maighnéid?
Déanann since maighnéid a mhaolú go lag mar gheall ar a nádúr diamagnetic. Is iondúil go mbíonn an t -éaradh seo an -lag agus is minic nach bhfuil sé le feiceáil i gcásanna laethúla.
An bhfuil aon chóimhiotail since ann atá maighnéadach?
Is féidir, is féidir le roinnt cóimhiotail since a bheith maighnéadach. Mar shampla, is féidir le cóimhiotail áirithe iarann since nó since-nicil airíonna maighnéadacha a thaispeáint mar gheall ar nádúr ferromagnetic iarainn nó nicil.
An bhfuil aon fheidhmeanna praiticiúla ag nádúr neamh-mhaighnéadach since?
Sea. Mar gheall ar mhaoin neamh-mhaighnéadach since, tá sé úsáideach in iarratais ina gcaithfear cur isteach maighnéadach a íoslaghdú, mar shampla i gcomhpháirteanna leictreonacha áirithe nó i sciath mhaighnéadach.
An féidir an tástáil mhaighnéad a úsáid chun since íon a aithint?
Cé nach meallfar since chuig maighnéad, ní leor an tástáil mhaighnéad amháin chun since íon a aithint. D'fhéadfaí a bheith cearr le go leor miotail neamh-mhaighnéadacha eile mar since. Tá tástálacha breise riachtanach chun sainaithint chruinn a aithint.
