Was ist die Magnetisierung eines Materials?

Antwort #1

Level 3 (mit höherer Mathematik)
Beantwortet von

Die Magnetisierung \( \boldsymbol{M} \) beschreibt den magnetischen Zustand eines Materials. Sie wird aus der Summe aller atomaren magnetischen Momente \( \boldsymbol{\mu} \) pro Volumen \( V \) gebildet:

Definition der Magnetisierung

Legst Du ein externes Magnetfeld \(\boldsymbol{H}\) (oder äquivalent \(\boldsymbol{B}\)) an und platzierst ein Material in dieses Magnetfeld hinein, so verhält sich das Material, je nach Größe der Magnetisierung, unterschiedlich:

Magnetisierung in Abhängigkeit vom externen Magnetfeld

Hierbei ist \(\chi\) die magnetische Suszeptibilität, die bestimmt, wie gut sich ein Material magnetisieren lässt.

  • Wenn die magnetische Suszeptibilität negativ ist: \( -1 \lt \chi \lt 0 \), dann ist das Material diamagnetisch. (Beachte, dass \(\chi\) nicht kleiner als -1 sein kann. Ein Supraleiter hat \(\chi = -1 \) und ist ein perfekter Diamagnet).

    Diamagnetismus (negative Suszeptibilität)
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    Die Magnetisierung des Materials schwächt das externe Magnetfeld \(B\) im Material ab (Diamagnetismus).

  • Wenn die magnetische Suszeptibilität positiv ist: \( \chi \gt 0 \), dann ist das Material paramagnetisch.

    Paramagnetismus (positive Suszeptibilität)
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    Die Magnetisierung des Materials verstärkt leicht das externe Magnetfeld \(B\) im Material (Paramagnetismus).

  • Wenn die magnetische Suszeptibilität viel größer als Null ist: \( \chi \gg 0 \), dann ist das Material ferromagnetisch.