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MAGNETISMO EN LA MATERIA INTRODUCCION El conocimiento de los materiales magnéticos se remonta a la antigüedad. Se cree que el descubrimiento de imanes naturales, magnetita, aconteció hacia el primer milenio antes de nuestra era. Cerca de la ciudad de magnesia se encuentra de forma natural. El primero en desarrollar una teoría de los fenómenos magnéticos fue Empédocles hacia 450 a.c. No será hasta el año 1600 que William Gilbert compile en “’About the Magnet, Magnetic Bodies, and About the, Great Magnet: The Earth” todos los conocimentos de magnetismo conocidos hasta la fecha. Siméon-Denis de Poisson (1781-1840) desarrolló las primeras teorías que contenían la diferencia entre campo magnético B e intensidad del campo magnético H para poder estudiar el comportamiento de los materiales magnéticos. Son materiales magnéticos los que se comportan como un “imán” bajo la acción de campos magnéticos. Por esto es muy importante comprender la interacción del campo magnético con los materiales. Los materiales magnéticos puedan crear campos magnéticos propios. Este fenómeno se debe al momento dipolar magnético de sus átomos. La naturaleza del momento dipolar magnético se encuentra, y solo se explica, por el comportamiento y naturaleza cuántica de los fenómenos presentes a escala atómica. La Física clásica no puede explicar los fenómenos magnéticos de forma fundamental. Las aplicaciones de los materiales magnéticos son innumerables: transformadores, electroimanes, motores eléctricos, generadores, micrófonos, altavoces, equipos electrónicos de comunicaciones, equipos médicos, memorias de ordenadores, sistemas de almacenamiento de datos, circuitos lógicos, sensores, detectores. Los fenómenos magnéticos son conocidos desde hace miles de años, pero los mecanismos que explican estos fenómenos no han sido descubiertos hasta tiempos muy recientes, e incluso hoy en dia muchos aspectos relacionados con interacciones magnéticas que no son bien conocidos. Esto no ha impedido que gran parte de los dispositivos tecnológicos modernos se basen en la aplicación de diferentes materiales magnéticos. Este es el caso de generadores de electricidad, transformadores eléctricos, equipos médicos, televisores, radios, teléfonos, etc. Las fuerzas magnéticas se generan a partir del movimiento de partículas eléctricas y aparecen en fuentes electroestáticas aunque habitualmente estas no son tan intensas.
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MARCO TEORICO
POLOS MAGNETICOS:
El estudio del comportamiento de los imanes pone de manifiesto la existencia en cualquier imán de dos zonas extremas o polos en donde la acción magnética es más intensa. Para distinguir los dos polos de un imán se les denomina polo norte y polo sur, esto sucede en todos los imanes, independientemente de la forma que tenga. Los polos magnéticos de un imán no son equivalentes, como lo prueba el hecho de que enfrentando dos imanes idénticos se observen atracciones o repulsiones mutuas según se aproxime el primero al segundo por uno o por otro polo. Las experiencias con imanes ponen de manifiesto que polos del mismo tipo (N-N y S- S) se repelen y polos de distinto tipo (N-S y S-N) se atraen. Esta característica del magnetismo de los imanes fue explicada por los antiguos como la consecuencia de una propiedad más general de la naturaleza consistente en lo que ellos llamaron la «atracción de los opuestos».
FUERZAS MAGNETICAS:
A diferencia de lo que sucede con una barra de ámbar electrizada por frotamiento la cual atrae hacia sí todo tipo de objetos con la condición de que sean ligeros, un imán ordinario sólo ejerce fuerzas magnéticas sobre cierto tipo de materiales, en particular sobre el hierro. Este fue uno de los obstáculos que impidieron una aproximación más temprana entre el estudio de
3 la electricidad y el del magnetismo. Las fuerzas magnéticas son fuerzas de acción a distancia, es decir, se producen sin que exista contacto físico entre los dos imanes. Esta circunstancia, que excitó la imaginación de los filósofos antiguos por su difícil explicación, contribuyó más adelante, al desarrollo del concepto de campo de fuerzas. Experiencias con imanes y dinamómetros permiten sostener que la intensidad de la fuerza magnética de interacción entre imanes disminuye con el cuadrado de la distancia. Representando por F m la fuerza magnética, por r la distancia y por el símbolo de la proporcionalidad directa, tal propiedad se expresa en la forma:
MAGNETISMO EN LA MATERIA: El hecho de que los campos magnéticos producidos por los imanes fueran semejantes a los producidos por las corrientes eléctricas llevó a Ampere a explicar el magnetismo natural en términos de corrientes eléctricas. LEYES DEL ELECTROMAGNETISMO: a) TEORIA CLASICA (AMPERE): Según este físico francés, en el interior de los materiales existirían unas corrientes eléctricas microscópicas circulares de resistencia nula y, por tanto, de duración indefinida; cada una de estas corrientes produciría un campo magnético elemental y la suma de todos ellos explicaría las propiedades magnéticas de los materiales. En los imanes las orientaciones de esas corrientes circulares serían todas paralelas y el efecto conjunto sería máximo. En el resto, al estar tales corrientes orientadas al azar se compensarían mutuamente sus efectos magnéticos y darían lugar a un campo resultante prácticamente nulo. La imanación del hierro fue explicada por Ampere en la siguiente forma: en este tipo de materiales el campo magnético exterior podría orientar las corrientes elementales paralelamente al campo de modo que al desaparecer éste quedarían ordenadas como en un imán. b) LEY DE FARADAY: La Ley de inducción electromagnética de Faraday (o simplemente Ley de Faraday) se basa en los experimentos que Michael Faraday realizó en
4 1831 y establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde:1En resumen: "La cantidad de sustancia que se oxida o se reduce en los electrodos de una cuba electrolítica es proporcional a la cantidad de electricidad depositada". Los trabajos de Faraday en el campo del magnetismo son numerosos y definitivos en muchos casos. El primer descubrimiento fue es el del motor eléctrico, aunque mejor deberíamos decir magnético, pues se trata de un hilo que transporta corriente que gira alrededor de un imán, mientras el contacto eléctrico que asegura el paso de la corriente se establece mediante una copa de mercurio en la que se mueve el hilo. Este motor no es excesivamente eficaz y no tuvo aplicaciones prácticas, pero muestra ya las posibilidades del magnetismo en su aplicación a la industria y al desarrollo de todo tipo de dispositivos cotidianos. Faraday también estudió la respuesta de diversos materiales al campo magnético y descubrió que, aparte del hierro y otros materiales similares que sufren intensamente las fuerzas de los imanes (los llamados materiales ferromagnéticos), toda la materia es sensible al mismo aunque de manera mucho más débil y con distinta tendencia. En algunos casos el material es atraído por los campos magnéticos intensos (paramagnéticos), mientras en otros es repelido por los mismos y tiende a alejarse de ellos (diamagnéticos). Esta clasificación de los materiales ha pervivido hasta hoy en día y está en la raíz de estudios posteriores que dilucidaron la estructura interna de los átomos en el primer tercio del siglo XX. Sin embargo el concepto más fructífero de sus investigaciones es el de Campo que introdujo como alternativa a la “acción a distancia” entre cargas o imanes y que repugnaba a su idea de la naturaleza. El campo es una perturbación (eléctrica, magnética o incluso gravitatoria) del espacio p por la acción de cargas, imanes o masas, de forma que un cuerpo cargado, imanado o simplemente poseedor de una masa, sufría las consecuencias del campo en el punto en que se encontraba, sin necesitar para describir esta influencia una referencia directa a la causa que había producido el campo en cuestión.
PERMEABILIDAD MAGNETICA En física se le denomina permeabilidad magnética a la capacidad de una sustancia o medio para atraer y hacer pasar a través de ella campos magnéticos, la cual está dada por la relación entre la inducción magnética existente y la intensidad de campo magnético que aparece en el interior de dicho material. La magnitud así definida, el grado de magnetización (magnetización no permanente) de un material en respuesta a un campo magnético, se denomina permeabilidad absoluta y se suele representar por el símbolo μ:
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Donde u es la inducción magnética (también llamada densidad magnético) en el material, y u0 es intensidad de campo magnético.
el
flujo
MATERIALES FERROMAGNETICOS, PARAMAGNETICOS Y DIAMAGNETICOS El hierro es el material magnético por excelencia, pues en contacto con un imán y, en general, cuando es sometido a la acción de un campo magnético, adquiere propiedades magnéticas, esto es, se imana o magnetiza. El tipo de materiales que como el hierro presentan un magnetismo fuerte reciben el nombre de sustancias ferromagnéticas. Junto con el hierro, el níquel, el cobalto y algunas aleaciones son sustancias ferromagnéticas. Los materiales que por el contrario poseen un magnetismo débil se denominan paramagnéticos o diamagnéticos según su comportamiento. El estaño, el aluminio y el platino son ejemplos de materiales paramagnéticos, y el cobre, el oro, la plata y el zinc son diamagnéticos.
a) DIAMAGNETICOS: Muchas sustancias como el agua, el vidrio, el cobre, el diamante, el grafito, el nitrógeno líquido, el plomo, la sal, el azufre, el caucho, el diamante, el mercurio, etc., tienen valores de permeabilidad magnética algo menores que la del vacío 0, por lo que el campo en su interior es ligeramente inferior al que existe en el vacío. Son repelidas por el polo de un imán potente, empujadas fuera de la región donde el campo es más fuerte hacia una región donde es más débil. Faraday descubrió en 1846 que el bismuto era repelido por un polo cualquiera de un imán.
6 El campo externo del imán induce un dipolo magnético en el bismuto de sentido opuesto al campo. Todas estas sustancias (que incluyen muchos compuestos inorgánicos y la mayoría de los orgánicos) se dice que son diamagnéticas. Se cree que el diamagnetismo surge del movimiento orbitado de los electrones, por lo cual está presente en todas las sustancias, aunque sólo es aparente cuando no está oculto por los efectos giratorios más fuertes. El diamagnetismo se presenta en todos los materiales, pero como es un efecto débil comparado con el paramagnetismo no es perceptible, excepto en aquellos materiales que no son paramagnéticos. En los materiales diamagnéticos, los átomos que no tienen momentos dipolares magnéticos permanentes, adquieren momentos dipolares inducidos cuando se ubican dentro de un campo magnético externo. La diferencia entre los materiales diamagnéticos y los paramagnéticos y Ferromagnéticos es que los primeros tienen sus átomos con estructuras electrónicas de capas completas (Bi), en cambio los otros no poseen estructuras electrónicas de capas completas. El efecto diamagnético en estos últimos queda cubierto por el alineamiento de sus momentos magnéticos permanentes. Como dicho alineamiento decrece con la temperatura, teóricamente todos los materiales son diamagnéticos a temperaturas elevadas. En los materiales diamagnéticos isótropos, M y B tienen direcciones opuestas debido a que el momento bipolar magnético inducido se opone a B, aún a nivel atómico.
b) PARAMAGNETICOS: En los materiales paramagnéticos los valores de su permeabilidad magnética son algo mayores que la del vacío, siendo el campo en su interior ligeramente superior al que existe en el vacío. Son atraídas débilmente por un imán y prácticamente no se imantan. Los materiales paramagnéticos están formados por átomos que tienen momentos magnéticos permanentes e interactúan entre sí muy débilmente. Estos momentos se orientan al azar cuando no existe campo magnético externo. Cuando están dentro de un campo magnético externo, estos momentos tienden a alinearse paralelamente al campo. En contra de esta tendencia están los movimientos térmicos de las moléculas que las orientan al azar. El alineamiento de los dipolos magnéticos aumenta con el valor del campo externo. La ley de Curie relaciona la magnetización M de una sustancia
7 paramagnética isótropa con el campo magnético aplicado B y con la temperatura T en grados Kelvin.
Un ejemplo es la magnetita Fe3o4
c) FERROMAGNETICOS: Su permeabilidad magnética es mucho mayor que la del vacío, siendo también mucho mayor el campo magnético en su interior que en el vacío. Son atraídas intensamente por un imán (con una intensidad 100.000 veces mayor que una sustancia paramagnética). Se presenta en el hierro puro, cobalto y níquel, en aleaciones de estos metales entre sí, en el gadolinio, disprosio y algunos compuestos. Un campo magnético externo pequeño puede producir alto grado de alineación de los momentos dipolares magnéticos atómicos, algunos de los cuales se mantienen aunque no exista campo magnético externo. Esto ocurre porque los momentos dipolares magnéticos de los átomos de estas sustancias producen fuerzas intensas sobre sus vecinos, acoplamiento de intercambio (los dipolos magnéticos interactúan en forma cooperativa alineando sus momentos magnéticos en la misma dirección), así en pequeñas regiones del espacio los momentos quedan alineados entre sí, aún en ausencia de campos externos. A estas regiones de momentos dipolares magnéticos alineados se las llama dominios magnéticos. Estos dominios son de tamaño microscópico. La dirección de alineación varía de un dominio a otro, así el momento magnético neto de un trozo macroscópico de material es cero en su estado normal. Por encima de la temperatura Curie, la No hay campo magnético externo. Los momentos magnéticos permanentes de las moléculas de una sustancia, paramagnética están orientados al azar, dando como resultado una magnetización M = 0 Con un campo magnético externo los momentos magnéticos tienden a alinearse con el campo, dando lugar a una magnetización M.
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INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA MAGNETICAS DE LA MATERIA:
EN
LAS
PROPIEDADES
Un material ferromagnético acaba perdiendo sus propiedades magnéticas cuando se calienta. Esta pérdida es completa por encima de una determinada temperatura, característica para cada metal, conocida como punto de Curie. En cambio, en los materiales no metálicos paramagnéticos la influencia de la temperatura es opuesta pues al aumentar la temperatura disminuye la intensidad del momento magnético inducido.
CIRCUITOS MAGNETICOS Existe un grupo particular de problemas que involucran materiales ferromagnéticos, muy común en ciertas áreas de ingeniería, en los cuales es posible aplicar los procedimientos de análisis desarrollados para circuitos resistivos, haciendo analogías entre estos fenómenos y algunos que involucran materiales ferromagnéticos. Circuitos magnéticos. Estos problemas tienen que ver con el diseño y construcción de transformadores y se denomina circuito magnético. Un circuito magnético es un dispositivo en el que las líneas de fuerza del campo magnético están canalizadas en un camino cerrado. Se basa en que los materiales ferromagnéticos tienen una permeabilidad mucho más alta que el aire o el espacio y por tanto el campo magnético tiende a quedarse dentro del material. EJEMPLO: En la figura se tiene una bobina de 200 [vueltas] devanadas sobre un núcleo ferromagnético cuya curva de magnetización aparece en la gráfica. Si I=1.6 [A] y l=2[cm], obtenga:
a) La magnitud de la intensidad de campo magnético H en el núcleo. b) La magnitud del campo magnético B en el núcleo.
9 c) La reluctancia R del núcleo. d) El circuito magnético y su flujo.
SOLUCION:
APLICACIONES:
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En los últimos cien años han surgido numerosas aplicaciones del magnetismo y los Materiales magnéticos como es el caso del electroimán, base del motor eléctrico y del transformador. El desarrollo de nuevos materiales ha influido notablemente en el campo de la informática; es posible fabricar memorias de computadora utilizando “dominios Burbuja“. Estos dominios son pequeñas regiones de magnetización paralela o anti paralelas a la magnetización global del material; según que el sentido sea uno u otro la burbuja indica un 1 o un 0, por lo que actúa como dígito en el sistema binario empleado por los ordenadores. Los materiales magnéticos también son componentes importantes de las cintas y Discos para almacenar datos.
APLICACIONES EN LA VIDA MODERNA: Podemos decir que la revolución que está sufriendo el mundo en el campo tecnológico y que Afectará sin duda toda la vida cultural, política y social de lo que resta del siglo y del subsiguiente, es producto en gran medida del avance de la física. Esto se ve de manera particular en el desarrollo de la microelectrónica y de otras áreas de alta tecnología que utilizan los principios del electromagnetismo en el diseño de aparatos y sistemas de información, medición, etc. Asimismo, la creación de nuevos materiales y su aplicación se basa en gran medida en el conocimiento logrado en el electromagnetismo y la mecánica cuántica. Las aplicaciones que se realizan en la actualidad son variadísimas y la ciencia del magnetismo se ha vuelto central en nuestra tecnología como medio ideal de almacenamiento de datos en cintas magnéticas, discos magnéticos y burbujas magnéticas. Además, se empieza a aplicar en la medicina, el desarrollo de nuevos materiales y su aplicación a modernas tecnologías es uno de los dínamos que mueven a la sociedad posindustrial representada por los Estados Unidos y, sobre todo, por Japón, donde, por cierto, la llegada de Swing a fines del siglo pasado motivó un esfuerzo sin precedente de Honda para desarrollar el estudio del magnetismo. Por su parte, los otros países desarrollados también poseen un gran acervo de conocimientos para obtener un considerable avance en el campo. En cuanto a los países subdesarrollados el gran desafío consiste en utilizar en forma óptima los escasos recursos (sobre todo humanos) que se tienen para no quedar a la zaga de esta explosión científica y tecnológica. A continuación se presentan algunos de los usos del magnetismo en diversas áreas:
ALEACIONES Y COMPUESTOS CRISTALINOS: Una de las ramas importantes del magnetismo se ocupa de los efectos que influyen en la estructura y formación de dominios magnéticos tanto en bulto como en películas delgadas. En forma específica, del comportamiento de materiales magnéticos granulares que no contengan dominios, sino que sean dominios únicos (como en el caso de las bacterias discutido anteriormente). Esto es muy importante, ya que sus propiedades son más fáciles de entender.
11 Cuando se dice que un material es magnéticamente duro significa que las partículas que lo componen son muy aniso trópicas y, por lo tanto, que su rotación se dificulta. De esta manera, una gran cantidad de materiales como rocas, magnetita, etc., han sido investigados y utilizados sobre todo en medios de grabación magnética. Existe un gran interés por estudiar aleaciones compuestas por materiales magneto elásticos especiales que tengan aplicaciones en sellos métalovidriosos, tubos de guía de onda, etc. La cancelación que ocurre entre la expansión térmica positiva de la mayoría de los materiales y la contribución magnética negativa origina que en aleaciones llamadas invar (como fierroníquel) expansión térmica sea casi nula. Otras aleaciones como níquel-platino, que es cristalina, y fierro-boro, que es amorfa, muestran una gran potencialidad para aplicaciones como las arriba mencionadas. Otra aplicación de aleaciones magnéticas amorfas proviene de que se necesitan materiales magnéticos a los se les pueda cambiar su dirección de magnetización con poco gasto de energía. Estos materiales encuentran su uso en transformadores y se necesitan para minimizar pérdidas por calor. En aleaciones magnéticas producidas por templado rápido y de composición fierro-níquel metaloide (como silicio, bario, etc.) se minimiza la formación de anisotropías de los dominios magnéticos y el material es magnéticamente más suave. FERRO-FLUIDOS: La idea de crear un fluido coloidal con propiedades ferromagnéticas surgió en los años sesenta. Estos fluidos consisten en partículas finamente divididas de magnetita o cobalto suspendidas en un medio aceitoso, como el kerosene (véase Figura 29). Para evitar que estas partículas se unan y el coloide se coagule, se adiciona un tenso activo o agente dispersante como el ácido oleico. Las partículas deben ser pequeñas, del orden de 100 Angstroms. Estas partículas rodeadas de tenso activo interactúan entre sí como si fueran esferas duras que llevaran un dipolo magnético. De esta forma el coloide tiene propiedades muy interesantes cuando se le coloca en un campo magnético. Este coloide, además de poseer las formas de energía inherentes a todo flujo: energía de presión, energía cinética y energía gravitacional, tiene una energía ferromagnética al interactuar con un campo magnético. La suma de estas energías es constante, según lo demostró Bernoulli en 1738. Un ferro fluido se mantiene en su posición enfocando un campo magnético, ya que si el tapón se mueve un poco hacia la región de baja energía, la fuerza magnética lo detendrá. Al ser la energía cinética y gravitacional constantes, el decremento de la energía debido a la presión debe ser compensado por un aumento de energía magnética y viceversa. Estos sellos se utilizan cuando un eje rotante debe pasar por un compartimiento herméticamente cerrado. Esta fue la primera aplicación del ferro fluido y posteriormente ha sido aplicada a láseres de gas. También se han diseñado sellos en etapas múltiples, que pueden resistir presiones 60 veces mayores a la atmosférica. Una variante del sello ferrofluídico de presión se ha empleado en el diseño de bocinas. En la mayoría de éstas, el elemento más importante es una bobina cilíndrica, ajustada en una magneto permanente con un hueco que le permite moverse. El calor producido en el alambre puede ser disipado mejor si se
12 coloca un líquido en el hueco en lugar de aire. Un fluido ferromagnético no se caerá, pues el campo magnético lo sostendrá. Los ferros fluidos también han hallado aplicación en impresión de tinta por chorro, control de carátulas alfa-numéricas, etc. El desarrollo potencial de una máquina magneto calórica que utilice como fluido de trabajo un ferro fluido es una posibilidad.
RESONANCIA MAGNETICA NUCLEAR: Si un núcleo atómico que posee espín es colocado en un campo magnético fuerte, su momento magnético procesa alrededor de la dirección del campo. La componente del momento en el eje definido por el campo está cuantiada, o sea, toma solamente valores discretos. De esta manera, sólo ciertas energías son permitidas. Al pasar de un estado de energía a otro el núcleo radia a ciertas frecuencias. En 1946, Porcel y Bloc desarrollaron la resonancia magnética nuclear (RMN) aprovechando este hecho. Esos investigadores utilizaron un transmisor de radiofrecuencia para producir un campo electromagnético oscilante que induce transiciones entre los diversos niveles de energía de los núcleos de una muestra. Esto ocurre cuando, por un efecto de resonancia, la frecuencia del campo oscilante iguala a la frecuencia de transición entre estos niveles (frecuencia de Largor), la cual depende tanto del momento magnético de núcleo como del campo magnético en el núcleo. Esto significa en términos semiclásicos que la precesión tiende a decaer. Cuando esto sucede, la fuerza electromotriz inducida produce una señal que es amplificada y detectada. Para obtener información de la posición espacial de las partes de la muestra, el campo aplicado debe poseer un gradiente que dé origen a una modulación de la frecuencia de respuesta. Al variar el gradiente se genera la respuesta como función del vector de onda de la señal RMN en dos o tres dimensiones. Al transformar esta señal al espacio real se obtienen imágenes.
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Particulas de una cinta magnetica fe2o3 en forma De aguja
GRABACION MAGNETICA: El almacenamiento de información vía grabación magnética se realiza en cintas magnéticas, discos flexibles (floppy disks) y discos duros. Una cabeza de grabación convencional consiste en un material magnético de alta permeabilidad alrededor del cual pasa una corriente por un alambre. El campo magnético en la brecha magnetiza el medio magnético en dirección del campo. Cambiando la dirección de la corriente se pueden magnetizar diferentes regiones del medio en direcciones opuestas y por tanto se tiene un código de información binario. Para leer esta información se mueven la cabeza y el medio en relación una al otro y al interceptar la cabeza al campo magnético del medio se generan pulsos eléctricos por la ley de Lenz. En todos los medios de grabación los parámetros importantes son la densidad de información, la razón de transferencia de datos y, por supuesto, el costo. Entre los factores que limitan estos parámetros, especialmente el primero, está la interacción entre la cabeza y el medio. Esto se debe a que el campo magnético no puede ser enfocado y, por lo tanto, para aumentar la densidad de grabación se necesita acercar la cabeza al medio, causando problemas graves. Para subsanar estos problemas se han usado partículas alargadas de Fe 2O3. Para mejorar todavía más la grabación se incluyen partículas de óxido de cromo o cobalto. Como la grabación longitudinal ordinaria produce también magnetización no uniforme con componentes perpendiculares al medio, ya sea cinta o disco, los japoneses han tratado de diseñar medios que puedan ser grabados perpendicularmente. Se han usado películas de cobalto-cromo fabricadas por chisporroteo, lo cual produce cristales hexagonales ricos en cobalto, perpendiculares a la película. No se sabe si estos materiales son dominios o partículas.
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. Un modelo de columnas para películas de Co-Cr GRABACION OPTOMAGENETICA: En este sistema la lectura y grabación se hace con un rayo láser. El sistema es mecánicamente simple y la densidad de información está limitada por la longitud de onda del láser. Para grabar, un rayo de luz láser incide sobre una delgada película magnética. El láser calienta una región y alinea su momento magnético con un campo magnético aplicado. Para leer la información se usa luz de menor intensidad que la utilizada para escribir. Cuando la luz pasa por el material, su plano de polarización gira debido al efecto Faraday. La dirección de rotación depende de la dirección de magnetización del material y de esta forma, usando un polarizador, uno puede transformar rotaciones en direcciones distintas en diferencias de intensidad. Como materiales magnetoópticos se utilizan aleaciones amorfas de tierras raras y metales. Como ya mencionamos, estos materiales son nuevos y se requiere de mucha investigación para entenderlos.
TEORIA DE BURBUJAS MAGNETICAS: Las memorias de burbujas magnéticas pueden representarse como pequeños dominios móviles cuya polaridad es contraria a la de sus alrededores. La presencia o ausencia de una burbuja puede ser interpretada como un código binario. Estas memorias son ventajosas con respecto a otros sistemas de grabación en tiempos de acceso, costo y confiabilidad. Las memorias de burbuja son microestructuras, de cerca de una micra, de una aleación níquelhierro producidas litográficamente en películas de granate. Un campo magnético rotante aplicado en el plano de la película induce polos magnéticos en galones asimétricos de la aleación y de esta manera el domino de la burbuja se propaga. Tal vez en el futuro la implantación de iones pueda substituir a la aleación. Hay que subrayar que esta tecnología ha sido acaparada prácticamente por los japoneses. Aparte de usar un campo magnético para propagar las burbujas, se pueden usar corrientes en planos conductores para producir el campo. El desarrollo de materiales de densidades
15 grandísimas ha generado la investigación de las llamadas líneas de Bloch, que son recodos en las paredes de los dominios de las burbujas. Se cree que se podrían almacenar densidades de información de l0 9 bits/cm2, siendo el bit la unidad de información. Se piensa también que materiales amorfos pueden soportar burbujas de centésimas de micra y no se sabe hasta dónde se puede llegar. El tiempo de acceso se aproximará a 400 megabits/seg. Este somero examen muestra el efecto brutal que las nuevas tecnologías basadas en el uso del electromagnetismo tienen y tendrán en el mundo moderno. Entre otras cosas, el control de la fusión nuclear se basa en gran medida en un conocimiento profundo del campo magnético. Sin duda presenciamos una revolución que tendrá un efecto mayor que la Revolución Industrial y cuyas consecuencias nadie puede prever.
Burbujas magnéticas que podrían curar el cáncer
CONCLUSIONES: Las propiedades magnéticas de los materiales están relacionadas con la interacción de los dipolos magnéticos frente a un campo magnético. Los dipolos magnéticos se originan en la estructura electrónica del átomo causando varios tipos de comportamiento. La estructura de los materiales ferromagnéticos y ferrimagnéticos incluye dominios, en cuyo interior todos los dipolos magnéticos están alineados. Al aplicarse un campo, los dipolos se alinean con éste; incrementando la magnetización al máximo o a la saturación. Al eliminar el campo, puede quedar alguna alineación de los dominios. En materiales ferromagnéticos (como el hierro, el níquel y el cobalto) los dipolos magnéticos refuerzan enérgicamente el campo aplicado , produciendo una magnetización o inductancia neta elevada. La magnetización puede permanecer después de eliminado el campo magnético. Si se incrementa la temperatura por arriba de la de Curie, el comportamiento ferromagnético se destruye.
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BIBLIOGRAFIAS:
htps://om/tareas/el-magnetismo-en-la-materia/.com htp://cienciacatalisislibre.blogspot.pe/2011/12/magnetismo-de-lamateria.htm htp://www.inf-cr.uclm.es/www/dptofisica/Tema10.
