MATERIALES FERROMAGNÉTICOS Regina Martínez Flores Laura Maria De Gea Hernández Ana Martínez Asencio

MATERIALES FERROMAGNÉTICOS Introducción: materiales magnéticos, concepto de ferromagnetismo, propiedades y características Introducción: materiales magnéticos, concepto de ferromagnetismo, propiedades y características Determinación de las propiedades más importantes: ciclo de histerésis, tª de Curie, características, etc. Determinación de las propiedades más importantes: ciclo de histerésis, tª de Curie, características, etc. Determinación de su estructura y composición. Determinación de su estructura y composición. Aplicaciones: resonancia magnética nuclear, la tecnología en informática basada en el magnetismo y el efecto de las nanopartículas magnéticas en la biomedicina. Aplicaciones: resonancia magnética nuclear, la tecnología en informática basada en el magnetismo y el efecto de las nanopartículas magnéticas en la biomedicina. Ejemplo de síntesis de ferrofluidos. Ejemplo de síntesis de ferrofluidos. Ejemplo de determinación de la Tª de Curie. Ejemplo de determinación de la Tª de Curie.

MATERIALES MAGNÉTICOS Diamagnetismo Diamagnetismo Paramagnetismo Paramagnetismo Ferromagnetismo (a): Ferromagnetismo (a): Antiferromagnetismo (b) Antiferromagnetismo (b) Ferrimagnetismo (c) Ferrimagnetismo (c)

FERROMAGNETISMO: Los materiales ferromagnéticos son sustancias que al aplicarle un campo magnético externo, sus espines se alinean en la misma dirección y sentido que el campo aplicado. Estos materiales poseen una imanación permanente.

PROPIEDADES: Imanación permanente. Imanación permanente. Gran inducción magnética. Gran inducción magnética. Densidad de flujo elevada. Densidad de flujo elevada. Se utilizan para delimitar y dirigir a los campos magnéticos en trayectorias bien definidas. Se utilizan para delimitar y dirigir a los campos magnéticos en trayectorias bien definidas.

CARACTERÍSTICAS: Fácil imanación. Fácil imanación. Su imanación varía con el valor del campo magnético. Su imanación varía con el valor del campo magnético. Inducción magnética intrínseca muy elevada. Inducción magnética intrínseca muy elevada. Una vez imanados no invierten el sentido de la imanación. Una vez imanados no invierten el sentido de la imanación.

CARACTERÍSTICAS: Se da en Fe, Co, Ni y aleaciones de metales. Se da en Fe, Co, Ni y aleaciones de metales. Interacciones entre los espines de los electrones. Interacciones entre los espines de los electrones. Gran susceptibilidad magnética. Gran susceptibilidad magnética. La magnetización sigue siendo alta para valores del campo magnético bajos. La magnetización sigue siendo alta para valores del campo magnético bajos.

TEMPERATURA DE CURIE Se denomina Tª de Curie a la temperatura a la cual un cuerpo ferromagnético pierde su magnetismo y pasa a ser paramagnético.

TEMPERATURA DE CURIE

CICLO DE HISTÉRESIS

FERROMAGNÉTICOS BLANDOS

FERROMAGNÉTICOS DUROS

APLICACIONES En medicina: En medicina: 1. Nanomagnetismo 2. Resonancia magnética nuclear. Almacenamiento de información Almacenamiento de información 1. Grabación magnética. 2. Grabación optomagnética. 3. Tecnología de las burbujas magnéticas

NANOMAGNETISMO EN BIOMEDICINA Ventajas: Las nanoparticulas tienen Las nanoparticulas tienen un tamaño similar al de células, genes, virus o cadenas de ADN. 1. Pueden viajar a través del sistema circulatorio. 2. Las fuerzas magnéticas no necesitan contacto.

NANOMAGNETISMO EN BIOMEDICINA Tratamientos de hipertermia. Tratamientos de hipertermia. 1. Las células humanas mueren al alcanzar los 45ºC, mientras que las cancerígenas a los 44ºC. 2. Nanopartículas magnéticas adheridas de forma selectiva 3. Gracias al fenómeno de histéresis se calientan al aplicar campos magnéticos alternos.

RESONANCIA MAGNETICA NUCLEAR Si un núcleo atómico, que posee espín, se coloca en un campo magnético fuerte, se producen transiciones entre los niveles energéticos Si un núcleo atómico, que posee espín, se coloca en un campo magnético fuerte, se producen transiciones entre los niveles energéticos El sistema tiende a regresar a estados de energía por radiación o procesos de relajación no radiativos El sistema tiende a regresar a estados de energía por radiación o procesos de relajación no radiativos Cuando esto sucede, la fuerza electromotriz inducida produce una señal que es detectada y amplificada Cuando esto sucede, la fuerza electromotriz inducida produce una señal que es detectada y amplificada

RESONANCIA MAGNETICA NUCLEAR Al transformar esta señal al espacio real se obtienen imágenes para estudiar la fisiología y propiedades funcionales del cuerpo. Al transformar esta señal al espacio real se obtienen imágenes para estudiar la fisiología y propiedades funcionales del cuerpo. La de una rebanada de La de una rebanada de abdomen. Diferencias de abdomen. Diferencias de brillo indican diferente brillo indican diferente entorno, por ejemplo, entorno, por ejemplo, distinguen grasa de músculo. distinguen grasa de músculo.

GRABACIÓN MAGNÉTICA Usado en cintas magnéticas, discos flexibles y discos duros. Usado en cintas magnéticas, discos flexibles y discos duros. GRABACIÓN: GRABACIÓN: 1. una cabeza de grabación consiste en un material magnético de alta permeabilidad alrededor del cual pasa una corriente por un alambre. 2. El campo magnético en la brecha magnetiza el medio magnético en la dirección del campo. 3. Cambiando la dirección de la corriente obtenemos un código binario LECTURA: la cabeza lectora intercepta el campo magnético del medio y se generan pulsos eléctricos por la Ley de Lenz. LECTURA: la cabeza lectora intercepta el campo magnético del medio y se generan pulsos eléctricos por la Ley de Lenz.

GRABACION OPTOMAGNETICA Para grabar: un rayo de luz laser incide sobre una película magnética calentando una región y alinea su momento magnético con un campo magnético aplicado. Para grabar: un rayo de luz laser incide sobre una película magnética calentando una región y alinea su momento magnético con un campo magnético aplicado. Para leer: hacemos pasar luz de menor intensidad, su plano de polarización gira debido al efecto Faraday. Para leer: hacemos pasar luz de menor intensidad, su plano de polarización gira debido al efecto Faraday. La dirección de rotación depende de la dirección de magnetización del material. La dirección de rotación depende de la dirección de magnetización del material. Con un polarizador, podemos transformar rotaciones, en direcciones distintas, en diferencias de intensidad Con un polarizador, podemos transformar rotaciones, en direcciones distintas, en diferencias de intensidad

TECNOLOGIA DE LAS BURBUJAS MAGNETICAS Las memorias de burbujas magnéticas pueden representarse como pequeños dominios móviles cuya polaridad es contraria a la de sus alrededores Las memorias de burbujas magnéticas pueden representarse como pequeños dominios móviles cuya polaridad es contraria a la de sus alrededores Son microestructuras de aleación níquel-hierro producidas sobre películas de granate: Son microestructuras de aleación níquel-hierro producidas sobre películas de granate: En presencia de un campo magnético rotante, estas estructuras prefabricadas de una aleación níquel-hierro, hacen que se muevan las burbujas magnéticas En presencia de un campo magnético rotante, estas estructuras prefabricadas de una aleación níquel-hierro, hacen que se muevan las burbujas magnéticas La presencia o no de burbuja se interpreta como un código binario. La presencia o no de burbuja se interpreta como un código binario.

SÍNTESIS DE FERROFLUIDO DE MAGNETITA Los ferrofluidos consisten en nanopartículas coloidales dispersas y estabilizadas con un surfactante. Las partículas de magnetita se preparan mediante la técnica de coprecipitación.

DETERMINACIÓN DE LA Tª DE CURIE El objetivo es determinar la temperatura a la cual la aleación Monel deja de ser ferromagnética para convertirse en paramagnética.