Как сделать немагнитным металл


Как размагнитить металл в домашних условиях: способы, приборы

Мастера при работе с различными металлами сталкиваются с проблемой – намагничивание инструментов. При некоторых работах, магнитные свойства помогают при деяниях, например, магнитной отверткой можно установить винт к труднодоступному месту. Налипание металлической стружки при использовании штангель–циркуля, напильника или сверла может помешать разметке или ровной линии отреза.

Как размагнитить металл в домашних условиях

Основные причины намагничивания металла

Магнетиками называются среды, которые создают собственное магнитное поле. Основные группы магнетиков:

  • парамагнетики;
  • ферромагнетики;
  • диамагнетики.

Стальные изделия на основе сплавов железа, кобальта или никеля относятся к веществам, собственное магнитное поле которых по уровню выше внешнего, т.е. к ферромагнетикам. Намагниченность вещества считается суммой магнитных свойств частиц единицей объема.

В момент достижения порога температуры Кюри, образуются самопроизвольные домены с намагниченностью, которые распространяются до полного заполнения. Обычными условиями, возможно получить намагниченный инструмент при работе вблизи с электродвигателями, магнетронами и другими элементами. Металл забирает свойства магнетизма от вблизи расположенного излучателя, тем самым намагничивается.

Намагниченная отвертка
Намагниченная скрепка

Действие с мелкими деталями замагниченным инструментом может доставить немало хлопот. Заточка металлов с повышенными свойствами магнетизма невозможна до идеальных размеров, т.к. материал облеплен стружкой.

Применение прибора для размагничивания

Устройство размагничивания выполняется тремя вариациями. Основные элементы можно подобрать в домашних условиях, простые способы, не требующие больших усилий на изготовление. Существуют специальные приборы, способные как размагничивать, так и намагнитить элемент.

Магнитометр

Магнитометры применяются следующей последовательностью:

  • напряженность магнитного поля инструмента немаловажный параметр, который необходимо определить., т.к. возможно получить отрицательный результат;
  • тот же параметр необходимо найти на магните, противоположного знака;
  • прикосновение инструмента с областью устройства позволит размагнитить его.

Процесс происходит в течение 10 секунд, подключение при домашних условиях к электросети не требуется. Проверка работоспособности происходит следующим образом, саморез подносится к намагниченному металлу, проверяется уровень намагниченности. После происходит процесс размагничивания и проверяется снова.

Способы размагничивания металла

Существует несколько способов размагничивания металлических конструкций. Устройства применяются в зависимости от частоты использования, назначения и мощности. Перед тем, как размагнитить металл в домашних условиях, необходимо разобраться со существующими конструкциями.

  1. Обычный магнит крупного размера, над ним проводится инструмент при минимальном расстоянии, на грани с процессом притягивания. Магнит можно извлечь из старого динамика, большинство из которых круглой формы. Процесс производится при удалении изделия от конструкции, расшатывая его, чем дальше инструмент от конструкции, тем меньше амплитуда. Расположение оси, на которой отсутствует магнитное поле, зависит от конструкции изделия.
  2. Более частое использование потребует прибора, эксплуатируемого при домашних условиях от электросети. Изготовить прибор возможно в домашних условиях или приобрести на торговых рядах радиодеталей. Основная составляющая – катушка с намотанной проволокой, подключенная к трансформатору. Подача переменного тока позволяет размагнитить элемент, постоянного – наоборот.

Снятие намагничивания магнитометром

Существует множество вариаций, комплектов для размагничивания металлов на производстве.

Туннельные устройства включают в себя катушку, имеющую отверстие, подключенную к сети.

Размер отверстия может быть различным, зависит от назначения и габаритов обрабатываемых деталей. Многополосные магниты, приводимые движением, вращение которых происходит с регулировкой скорости, воздействие и изменение амплитуды производится путем отвода детали от корпуса.

Электромагниты работают от сети 220 или 380 вольт, позволяют размагнитить элемент отводом на определенное время. Контейнерные механизмы позволяют установить изделие к устройству, в котором автоматически создается необходимая среда.

Как изготовить прибор для размагничивания в домашних условиях

Изготовить электромагнит для размагничивания возможно в домашних условиях, для этого понадобятся некоторые материалы и подручные средства. Эксплуатация происходит за счет контроля тока, постоянное напряжение способно намагнитить элемент, а переменное наоборот производит действия.

Самодельное устройства для размагничивания металлов

Катушку возможно изготовить из деталей старого телевизора, а точнее петли размагничивания кинескопа. Важно соблюдать последовательность при изготовлении для корректного процесса.

  • Петля сворачивается несколько раз до достижения катушки необходимого диаметра. Если одной петли недостаточно, можно последовательно прибавить вторую, такая конструкция позволит работать с крупными элементами.
  • Подключается предохранитель и кнопка для нормальной, бесперебойной работы.
  • Конструкции на 220 Вольт можно использовать постоянно, рассчитанные на 110 В подключаются кратковременно, 12 В используются через трансформатор.

Установка для размагничивания из трансформатора

Полученный механизм отлично подойдет для габаритных деталей. При действиях с небольшими устройствами, в домашних условиях можно приготовить мини комплект. Для работы применяется любая катушка, например от старого бобинного проигрывателя, последовательно соединяется с трансформатором. Использование происходит путем подачи напряжения, деталь помещается вблизи механизма, затем извлекается, при этом питание устройства остается во включенном состоянии.

Магнитные и немагнитные металлы с примерами

Магнитные и немагнитные металлы играют важную роль в машиностроении. Магнетизм - это основа для многих приложений. В то же время это свойство может быть нежелательным при определенных обстоятельствах.

Следовательно, важно знать, какие металлы являются магнитными, а какие - нет.

Что такое магнетизм?

С точки зрения непрофессионала, магнетизм - это сила, которая может притягивать или отталкивать магнитные объекты.Магнитные поля, пронизывающие различные среды, передают эту силу.

Магнетизм по умолчанию является свойством некоторых материалов. Однако некоторые материалы могут быть намагничены или размагничены в зависимости от требований.

Что создает магнетизм в металлах?

Подобно электрическому току, магнетизм вызывается электронами на элементарном уровне. У электронов есть спин, который создает крошечный магнитный диполь.

Когда эти вращения уравновешены, чистая сила равна нулю.Но в случае большого количества неспаренных электронов этот бесконечно малый магнитный момент становится большим. В результате вокруг металла создается заметное магнитное поле.

Электрический ток также может создавать магнитные поля и наоборот. Когда электрический ток проходит через провод, он создает круговое магнитное поле вокруг провода. Точно так же, когда магнитное поле приближается к хорошему проводнику электричества, в проводнике начинают течь электрические токи.

Эта удивительная взаимосвязь между электричеством и магнетизмом привела к появлению множества оригинальных устройств и приложений.

Типы магнитов

Есть разные классификации магнитов. Один из способов отличить магнитные металлы друг от друга - это срок действия их свойств. Используя это как основу, мы можем классифицировать магниты как:

  • Навсегда
  • Временное
  • Электромагниты

Давайте подробнее рассмотрим каждый из них.

Постоянные магниты

Постоянные магниты создают магнитное поле благодаря своей внутренней структуре.Они не теряют свой магнетизм легко. Постоянные магниты сделаны из ферромагнитных материалов, которые не перестают создавать свое магнитное поле независимо от внешнего воздействия. Таким образом, они устойчивы к размагничивающим силам.

Чтобы понять постоянные магниты, мы должны взглянуть на внутреннюю структуру магнитных материалов. Материал проявляет магнитные свойства, когда его домены выровнены в одном направлении. Домены - это крошечные магнитные поля, которые присутствуют в кристаллической структуре материала.

В ферромагнитных материалах домены идеально выровнены. Их можно выровнять по-разному, но самый надежный - нагреть магнит до определенной температуры. Эта температура различна для материалов и приводит к постоянному выравниванию доменов в одном направлении.

Благодаря аналогичным условиям, существующим в земном ядре, оно ведет себя как постоянный магнит.

Временные магниты

Временные магниты, как следует из названия, сохраняют свои магнитные свойства только при определенных условиях.Когда этих условий больше нет, они теряют свои магнитные поля.

Мягкие материалы с низкими магнитными свойствами, такие как отожженное железо и сталь, являются примерами временных магнитов. Они становятся магнитными в присутствии сильного магнитного поля. Они также изображают низкую коэрцитивность.

Вы, наверное, видели, как скрепки прикрепляются друг к другу, когда рядом находится постоянный магнит. Каждая канцелярская скрепка становится временным магнитом, притягивающим другие скрепки в присутствии магнитного поля.Как только постоянный магнит убирается, скрепки теряют свои магнитные свойства.

Электромагниты

Электромагниты - это магниты, которые создают магнитные поля, когда через них проходит электрический ток. У них есть разные варианты использования. Например, в двигателях, генераторах, реле, наушниках и т. Д. Используются электромагниты.

В электромагнитах катушка проволоки наматывается на ферромагнитный сердечник. Подключение провода к источнику электричества создает сильное магнитное поле.Ферромагнитный материал еще больше усиливает его. Электромагниты могут быть очень сильными в зависимости от электрического тока.

Они также предоставляют возможность включать и выключать магнитное поле нажатием кнопки. Это чрезвычайно особенное свойство, которое помогает нам использовать магнитную силу в наших приложениях.

Возьмем, к примеру, подъемный кран, используемый для сбора металлолома на свалке. С помощью электромагнита мы можем собирать металлолом, пропуская через него электрический ток.Когда нам нужно уронить кусочки, все, что нам нужно сделать, это отключить электричество от магнита.

Еще один интересный пример применения электромагнита - поезд на маглеве. В этом приложении поезд отрывается от рельсов и левитирует. Это возможно только тогда, когда электрический ток проходит через электромагниты на кузове поезда.

Это значительно снижает сопротивление поезда во время движения. Следовательно, эти поезда имеют очень высокие скорости.

Какие металлы являются магнитными?

Металл может взаимодействовать с магнитом различными способами.Это зависит от внутренней структуры материалов. Металлы можно классифицировать как:

  • Ферромагнетик
  • Парамагнитный
  • Диамагнитный

В то время как магниты сильно притягивают ферромагнитные металлы , они лишь слабо притягивают парамагнитные металлы. С другой стороны, диамагнитные материалы демонстрируют слабое отталкивание при размещении рядом с магнитом. По-настоящему магнитными считаются только ферромагнитные металлы.

Список магнитных металлов

Давайте взглянем на некоторые из самых известных магнитных металлов.Некоторые из них всегда магнитные. Другие, например нержавеющая сталь, обладают магнитными свойствами только при определенном химическом составе.

Утюг

Железо - очень известный ферромагнитный металл. Фактически, это самый прочный ферромагнитный металл. Он является неотъемлемой частью ядра Земли и сообщает нашей планете свои магнитные свойства. Вот почему Земля сама по себе действует как постоянный магнит.

Есть много аспектов, которые способствуют магнетизму железа.Помимо чистого электронного спина на атомном уровне, его кристаллическая структура также играет важную роль. Без него железо не было бы магнитным металлом.

Различные кристаллические структуры приводят к различным свойствам железа.

Железо является ферромагнитным в своей объемно-центрированной кубической (ОЦК) альфа-СЭ структуре. В то же время он не проявляет магнетизма в гранецентрированной кубической (ГЦК) структуре гамма-Fe. Например, структура Beta-Fe демонстрирует парамагнитные тенденции.

Никель

Никель - еще один популярный магнитный металл с ферромагнитными свойствами.Как и железо, его соединения присутствуют в ядре Земли. Исторически никель использовался для изготовления монет.

Сегодня никель находит применение в батареях, покрытиях, кухонных инструментах, телефонах, зданиях, транспорте и ювелирных изделиях. Большая часть никеля используется для производства ферроникеля для нержавеющей стали.

Из-за своих магнитных свойств никель также является частью магнитов Alnico (изготовленных из алюминия, никеля и кобальта). Эти магниты сильнее магнитов из редкоземельных металлов, но слабее магнитов на основе железа.

Кобальт

Кобальт - важный ферромагнитный металл. На протяжении более 100 лет превосходные магнитные свойства кобальта помогли разработать множество приложений.

Кобальт может использоваться как для производства мягких, так и для твердых магнитов. Мягкие магниты, в которых используется кобальт, имеют преимущества перед другими мягкими магнитами. А именно, они имеют высокую точку насыщения, температуры Кюри в диапазоне 950… 990 ° Цельсия. Таким образом, они могут использоваться для высокотемпературных применений (до 500 ° C).

Кобальт с его сплавами используется в жестких дисках, ветряных турбинах, аппаратах МРТ, двигателях, исполнительных механизмах и датчиках.

Сталь
Сталь

также обладает ферромагнитными свойствами, поскольку она получена из железа. Большинство сталей притягиваются к магниту. При необходимости из стали можно сделать постоянные магниты.

Возьмем для примера сталь EN C15D. Эта марка стали содержит от 98,81 до 99,26% железа. Таким образом, очень высокий процент этой марки стали составляет железо. Следовательно, ферромагнитные свойства железа передаются стали.

нержавеющая сталь

Некоторые нержавеющие стали обладают магнитными свойствами, а некоторые - нет. Легированная сталь становится нержавеющей, если в ней содержится не менее 10,5% хрома. Из-за различного химического состава существуют разные типы нержавеющей стали.

Ферритные нержавеющие стали

Ферритные и мартенситные нержавеющие стали обладают магнитными свойствами из-за их состава железа и молекулярной структуры.

Аустенитные стали , с другой стороны, не проявляют ферромагнитных свойств из-за другой молекулярной структуры.Это делает его пригодным для использования в аппарате МРТ.

Разница в структуре обусловлена ​​количеством никеля. Он укрепляет оксидный слой для лучшей защиты от коррозии, но также меняет структуру нержавеющей стали.

Редкоземельные металлы

Наряду с вышеупомянутыми металлами, соединения некоторых редкоземельных элементов также обладают прекрасными ферромагнитными свойствами. Гадолиний, самарий, неодим - все это примеры магнитных редкоземельных металлов.

Из вышеперечисленных металлов в сочетании с железом, никелем и кобальтом могут быть изготовлены различные магниты с различными свойствами.Эти магниты обладают особыми свойствами, необходимыми для определенных приложений.

Например, самариево-кобальтовые магниты используются в турбомашинах, электродвигателях высокого класса и т. Д.

Какие металлы не являются магнитными?

Только некоторые металлы в периодической таблице обладают магнитными свойствами. Большинство других распространенных металлов - немагнитные. Давайте посмотрим на некоторые из них.

Список немагнитных металлов

Алюминий

Кристаллическая структура алюминия, подобно литию и магнию, делает его немагнитным.Все три материала являются популярными примерами парамагнитных металлов.

Хотя может произойти несколько типов коррозии алюминия, он известен своей устойчивостью к агрессивным средам. Это, наряду с его легким весом, делает его полезным металлом во многих отраслях промышленности.

Золото

Золото - диамагнитный металл, как и большинство других металлов. В чистом виде золото немагнитно и проявляет лишь слабое отталкивание к магнитам, как и все диамагнитные металлы.

Серебро

Серебро - еще один немагнитный металл.Это свойство позволяет идентифицировать поддельное серебро. Если «серебряные» монеты или украшения притягиваются к магнитам, это что-то другое.

Медь
Медь магнитная?
Видео, показывающее, как магнетизм действует на медь

Медь сама по себе не магнитна, но до некоторой степени взаимодействует с магнитами. Это свойство помогает вырабатывать электроэнергию на электростанциях.

Заключение

При достаточно большом магнитном поле все типы металлов будут взаимодействовать с магнитом.Это связано с тем, что в металлах возникают вихревые токи, когда они подвергаются воздействию движущегося магнитного поля.

Используя этот принцип, металлодетекторы могут обнаруживать немагнитные металлы, такие как золото, серебро. Но для большинства практических целей этого взаимодействия недостаточно и оно ограничивает возможные варианты использования.

.

Свет может намагничивать немагнитные металлы, предлагают физики

Рисунок 1: простая схема, показывающая механизм нарушения симметрии в плазмонных дисках. Предоставлено: Наньянский технологический университет.

Физики из Технологического университета Наньян, Сингапур (NTU Singapore) и Института Нильса Бора в Копенгагене, Дания, разработали метод превращения немагнитного металла в магнит с помощью лазерного излучения.

Магниты и их магнитные поля обычно создаются циркулирующими токами, такими как те, которые встречаются в повседневных электромагнитных катушках.«Направленность» этих катушек - независимо от того, намотаны они по часовой стрелке или против часовой стрелки - определяет направление создаваемого магнитного поля.

Ученые предполагают, что когда немагнитные металлические диски освещаются линейно поляризованным светом - светом, не обладающим собственной ручностью - циркулирующие электрические токи и, следовательно, магнетизм могут спонтанно возникать в диске.

Этот метод в принципе может превращать цветные металлы в магниты «по требованию» с помощью лазерного излучения.

Новая теория, разработанная доцентом Джастином Сонгом из школы физико-математических наук НТУ и доцентом Марком Руднером из института Нильса Бора, была опубликована в научном журнале Nature Physics в начале этого месяца.

Формулируя свое предложение, ученые разработали новый взгляд на взаимодействие между светом и материей. Они использовали комбинацию карандашно-бумажных расчетов и численного моделирования, чтобы разработать его.

Ассистент профессор Сонг сказал, что их схема является примером того, как новые сильные взаимодействия света и вещества могут быть использованы для создания свойств материала «по запросу». Если это будет реализовано экспериментально, это откроет широкий спектр потенциальных применений для ряда высококачественных плазмонных материалов, таких как графен.

Использование плазмонных полей

Принято считать, что свойства многих материалов фиксированы и определяются расположением их атомов на наноуровне.Например, конфигурация атомов в материале определяет, легко ли он проводит электричество или имеет изолирующие / непроводящие свойства.

Сонг и Руднер хотели изучить, как плазмоны - локальные колебания заряда в металлах - и создаваемые ими интенсивные колебательные электрические поля могут быть использованы для изменения свойств материала.

Подобно тому, как свет состоит из фотонов, колебания плазмы состоят из плазмонов, типа квазичастиц.Плазмоны имеют тенденцию колебаться и двигаться в том же направлении, что и поле, которое им движет (например, направление поляризации светового поля).

Однако ученые обнаружили, что когда световое излучение достаточно сильное, плазмоны в немагнитном металлическом диске могут самопроизвольно вращаться либо влево, либо вправо, даже когда они управляются линейно поляризованным светом.

«Это свидетельство того, что внутренние свойства материала были изменены», - сказал ассистент профессор Сонг.«Мы обнаружили, что, когда сильные внутренние поля плазмона изменяют электронную зонную структуру материала, он также трансформирует плазмон, создавая петлю обратной связи, позволяющую плазмону спонтанно проявлять хиральность».

Это хиральное движение плазмона вызвало намагничивание, которое затем сделало немагнитный металлический диск их схемы магнитным.

Ученые говорят, что ключевое наблюдение в их теоретическом анализе заключается в том, что интенсивные плазмонные колебательные электрические поля могут изменять динамику электронов в металле.

Доцент Руднер сказал: «С точки зрения электрона в материале электрическое поле - это электрическое поле: не имеет значения, было ли это колебательное поле создано плазмонами в самом материале или светом лазера. материал."

Сонг и Руднер использовали это понимание, чтобы теоретически продемонстрировать условия, при которых обратная связь от внутренних полей плазмонов может вызвать нестабильность по отношению к спонтанному намагничиванию в системе.Команда ожидает, что этот теоретический подход может быть реализован в ряде высококачественных плазмонных материалов, таких как графен.

Экстренное поведение

Идея использования света для изменения свойств материала в последнее время привлекла большое внимание ученых. Однако многие из опубликованных примеров наделяют материал свойствами, присущими световому облучению (например, при облучении материала светом с круговой поляризацией материал может приобретать хиральность или хиральность) или количественно улучшают свойство, которое уже присутствовало в материал.

По их словам, исследование

Сонг и Руднер, в отличие от этих подходов, пошло намного дальше.

«Мы обнаружили, что плазмоны могут приобретать своего рода« отдельную жизнь »или« возникновение »с новыми свойствами, которых не было ни в металле, на котором размещены плазмоны, ни в световом поле, которое им управляло», - добавил профессор Сонг. Поведение плазмона было эмерджентным в том смысле, что он нарушал внутреннюю симметрию как светового поля, так и металла.

Эмерджентное поведение, когда целое - это больше, чем сумма его частей, возникает, когда многие частицы взаимодействуют друг с другом, чтобы действовать коллективно.Он отвечает за ряд полезных фаз вещества, таких как ферромагнетики и сверхпроводники, которые обычно регулируются температурой. Исследование группы распространяет эту идею на плазмоны и предлагает способы управления световым излучением.

«На более глубоком уровне есть много фундаментальных вопросов о природе предсказанного нами неравновесного спонтанного нарушения симметрии (« возникновения »), - сказал доцент Руднер.

Асст Проф Сонг, сотрудник Сингапурского национального исследовательского фонда (NRF), согласился с этим, сказав: «Возможно, наиболее значимым выводом нашей работы является то, что она показывает, что коллективные модусы могут демонстрировать отчетливые новые фазы.Если плазмонный магнетизм возможен, какие еще фазы коллективных мод ждут своего открытия? "


Спонтанное намагничивание в немагнитном взаимодействующем металле
Дополнительная информация: Луис Э.Ф. Фоа Торрес. Внезапный поворот, Nature Physics (2019). DOI: 10.1038 / s41567-019-0595-4 Предоставлено Наньянский технологический университет

Ссылка : Свет может намагничивать немагнитные металлы, предлагают физики (2019, 29 июля) получено 30 октября 2020 с https: // физ.org / news / 2019-07-magnetise-немагнитные-металлы-Physicists.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, нет часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

.

Самопроизвольное намагничивание в немагнитном взаимодействующем металле

Когда в металле возбуждается плазмонная волна, смещение электрических зарядов сопровождается образованием сильного колеблющегося «внутреннего поля» (красная стрелка). Это колеблющееся внутреннее поле действует на сам материал, изменяя его электронные свойства, что, в свою очередь, изменяет характер самой плазмонной волны. Предоставлено: Руднер и Сонг.

За последнее десятилетие в многочисленных физических исследованиях изучается, как осциллирующие электрические поля, создаваемые лазерами или микроволновыми источниками, могут быть использованы для динамического изменения свойств материалов по запросу.В новом исследовании, представленном в Nature Physics , два исследователя из Копенгагенского университета и Наньянского технологического университета (NTU) в Сингапуре, опираясь на результаты этих исследований, раскрывают механизм, с помощью которого немагнитный взаимодействующий металл может самопроизвольно намагничиваются.

«Недавние эксперименты в наноплазмонике показали, что когда электроны в наноразмерных металлических системах коллективно возбуждаются, они могут, по сути, самостоятельно создавать чрезвычайно интенсивные колебательные электрические поля», - сказал Марк Руднер, один из исследователей исследования, рассказал Phys.орг. «В свете этого наблюдения мы намеревались раскрыть, какие новые явления могут возникнуть, когда эти« внутренние поля »внутри материала возвращаются, чтобы изменить свойства самого материала».

Внутренние поля, о которых говорит Руднер, - это интенсивные колеблющиеся электрические поля, которые возникают из-за колебаний заряда в металле, известные как плазмоны. Плазмоны часто используются, чтобы ограничить свет до масштабов, намного меньших его исходной длины волны на наноуровне, а также для направления его распространения через устройства.Детальное поведение плазмона (например, частота, на которой он колеблется, его хиральность и т. Д.) Напрямую зависит от свойств материала, таких как его электронная зонная структура.

«Как правило, эти характеристики материала считаются фиксированными количествами выбранного материала; для получения другого типа плазмона обычно необходимо использовать другой материал», - сказал Физике Джастин Сонг, другой исследователь, участвовавший в исследовании. орг. «Мы задавались вопросом, есть ли способ обойти это ограничение.Важно отметить, что если сильные внутренние поля плазмона могут изменять электронную зонную структуру материала, тем самым изменяя свойства материала, они также трансформируют плазмон, создавая петлю обратной связи, позволяющую плазмону принимать новые типы поведения ».

Когда они поняли, что колеблющиеся внутренние поля в возбужденном материале могут изменять его электронные свойства, Руднер и Сонг решили продемонстрировать эту концепцию в простейшей возможной установке. Таким образом, они решили изучить наноразмерные графеновые диски, поскольку графен является широко доступным и высококачественным материалом, который имеет благоприятные характеристики для наблюдения этого эффекта.Используя эту установку, они продемонстрировали условия, при которых обратная связь от внутренних полей коллективных мод может вызвать нестабильность по отношению к спонтанной намагниченности в системе.

«Мы теоретически проанализировали, как плазмоны в графеновом диске трансформируются под действием линейно поляризованного излучения, и обнаружили, что при низкой интенсивности света плазмон должен колебаться в том же направлении, что и поляризация света», - объяснил Сонг. «Однако выше критической интенсивности наш теоретический анализ показал, что плазмон может самопроизвольно выбирать вращение, приобретая ручность, которой изначально не было ни в металлическом диске, ни в излучающем свете.Таким образом, плазмоны приобретают `` отдельную жизнь '' (спонтанно выбирая хиральность), отличную как от материала, в котором он находится (металлический диск), так и от светового поля, которое им движет (линейно поляризованное излучение). ) »

В своем исследовании Руднер и Сонг показали, что коллективные режимы ведомых систем могут иногда жить «своей собственной жизнью», демонстрируя уникальные и спонтанные явления нарушения симметрии, которые не зависят от лежащей в основе фазы равновесия.Хотя исследователи проиллюстрировали этот принцип, используя наноразмерные графеновые диски, он также применим к другим материалам.

«Ключевое наблюдение при проведении нашего анализа заключалось в том, что с точки зрения электрона в материале электрическое поле является электрическим полем: не имеет значения, было ли это колеблющееся поле создано лазером, направленным на материал извне (как было изучено ранее) или вместе всеми другими электронами внутри самого материала », - сказал Руднер.«Это открывает мир новых возможностей, в которых внутренние поля, создаваемые коллективными возбуждениями в материалах, могут приводить к множеству новых явлений».

Как объясняют Руднер и Сонг, свойства коллективных мод, таких как плазмоны, обычно «привязаны» к их материалу-хозяину. Интересно, однако, что их наблюдения доказывают, что плазмоны могут игнорировать эту «привязку» к материалу-хозяину. Другими словами, их исследование показывает, что плазмоны могут иметь фазы, отличные от основного материала, в котором они находятся.

Исследование, проведенное Руднером и Сонгом, предлагает новое ценное понимание того, как колеблющиеся электрические поля внутри материалов, особенно немагнитных металлов, могут изменять некоторые из их свойств. До сих пор исследователи сосредоточились на отдельных фазах плазмонов, но теперь они планируют изучить другие коллективные моды, которые могут демонстрировать аналогичные явления нарушения симметрии.

«Мы надеемся увидеть, что наши прогнозы подтвердятся в ходе экспериментов в ближайшем будущем», - сказал Руднер.«На теоретическом уровне необходимо изучить множество фундаментальных вопросов о природе предсказанного нами неравновесного спонтанного нарушения симметрии, а также о его расширениях на другие физические системы и типы поведения. Мы также планируем изучить возможные применения этого явление, например в оптоэлектронике ».


Квантовые вычисления с графеновыми плазмонами
Дополнительная информация: Метки.Руднер и др. Самоиндуцированный поток Берри и спонтанный неравновесный магнетизм, Nature Physics (2019). DOI: 10.1038 / s41567-019-0578-5 www.nature.com/articles/s41567-019-0578-5

© 2019 Сеть Science X

Ссылка : Самопроизвольная намагниченность в немагнитном взаимодействующем металле (23 июля 2019 г.) получено 30 октября 2020 с https: // физ.org / news / 2019-07-spontaneous-magnetization-non-magnet-interacting-metal.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, нет часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

.

типов металлов на выбор для обработки 2020 [Easy How to Guide]

Титан и его сплавы (цветные металлы)

Титановый кристаллический стержень от Alchemist-hp (pse-mendelejew.de) - собственная работа, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=7329436

Титан может быть легирован железом, алюминием, ванадием и молибденом, среди других элементов, для производства прочных и легких сплавов для аэрокосмической промышленности (реактивные двигатели, ракеты и космические корабли), военных, промышленных процессов (химическая и нефтехимическая промышленность, опреснительные установки, целлюлоза). и бумага), автомобилестроение, сельское хозяйство (сельское хозяйство), медицинские протезы, ортопедические имплантаты, стоматологические и эндодонтические инструменты и файлы, зубные имплантаты, спортивные товары, ювелирные изделия, мобильные телефоны и другие приложения.

Два наиболее полезных свойства - это коррозионная стойкость и высокое отношение прочности к весу, самое высокое среди всех металлических элементов. Даже нелегированный, он прочен, как многие стали.

Список титана и его сплавов

.

Смотрите также