Curie Sıcaklığı Ne Anlama Gelir ?

0

Curie sıcaklığı, Manyetik malzemelerin (demir, nikel ,kobalt) manyetiklik özelliğini kaybettiği sıcaklıktır ve her malzeme için farklıdır.

Sıcaklık malzemenin bir çok özelliğini etkilediği gibi manyetik özelliğini de etkilemektedir. Bir katı sıcaklığının arttırılmasıyla atomların termal titreşimlerinin büyüklüğü artmaktadır. Atomik manyetik momentler serbestçe döndürülebilir; Bu nedenle, artan sıcaklık ile atomların artan termal hareketi, hizalanabilen herhangi bir momentin yönünü rastgele belirleme eğilimindedir.

Ferromanyetik (mıknatıstan en çok etkilenen ) (demir, nikel, cobalt. gibi) ), antiferromanyetik (mıknatıstan çok az etkilenen) ve ferrimanyetik malzemeler (ferro manyetik malzemelere göre daha az mıknatıstan etkilenen malzemelerdir.) için, atomik termal hareketler, komşu atomik dipol momentleri arasındaki birleştirme kuvvetlerine karşı koyarak, bir dış alan varlığına bakılmaksızın, bazı dipol hizalanmasına neden olur.

Bu hem ferromanyetik hem de ferrimanyetik malzemelerin  mıknatıslamasında bir azalma meydana gelir. Mıknatıslanma 0 K (-273 oC)’ de maksimum, termal titreşimlerin minimum olduğu sıcaklıktır. Bu sıcaklıkta atomların hareketsiz olduğu kabul edilir ve malzemenin sonsuz ömürde olacağına inanılır. Sıcaklık arttıkça, mıknatıslanma yavaş yavaş azalır ve ardından Curie sıcaklığı (Tc ) olarak adlandırılan noktada aniden sıfıra düşer.

Demir ve Fe3O4 ( manyetit,demir cevheridir mıknatıs olarak da adlandırılabilir ) , için mıknatıslanma-sıcaklık değişimi aşağıdaki tabloda gösterilmiştir.

mıknatıslanma sıcaklık değişim grafiği
mıknatıslanma sıcaklık değişim grafiği

Saf demir ile demir cevheri olan ve %72 demir içeren Fe3O4 (manyetit) manyetiklikleri grafikte verilmiştir ve sıcaklık arttıkça manyetikliği azalmaktadır. Aşağıda verilen sıcaklıklarda da manyetiklik tamamen kaybolmaktadır.

Tc sıcaklığında manyetik malzemedeki mıknatıslanmayı sağlayan yönlenmeler sıcaklığın etkisiyle kaybolur. Böylece Tc’ nin üzerindeki sıcaklıklarda hem ferromanyetik hem de ferrimanyetik malzemeler paramanyetik (mıknatıstan etkilenmezler) olur.

Curie sıcaklığının büyüklüğü malzemeden malzemeye değişir;

En önemli 4 manyetik metalik malzeme için;

demir 768 oC

kobalt, 1120 oC

nikel 335 oC

Fe3O4 (manyetit) 585 oC  sıcaklıklarında manyetik özelliklerini kaybeder.

Antiferromanyetik (çok az manyetik özellik gösteren malzemelerdir.) malzemeler de sıcaklıktan etkilenir. Bu davranış kritik sıcaklıkta (neel sıcaklığı )kaybolur.  Bu noktanın üzerindeki sıcaklıklarda antiferromanyetik malzemeler de paramanyetik hale gelir. Yani sıcaklıktan etkilenmezler.

YAZIYI PAYLAŞABİLİRSİNİZ
Metalurji ve Malzeme Mühendisi. Bilim ve teknoloji meraklısı.

Yazı hakkında düşüncelerinizi ve sorularınızı yazabilirsiniz...