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Muchos materiales tienen propiedades magnéticas y la capacidad de magnetizarse. Dos clases de materiales con propiedades magnéticas son los materiales paramagnéticos y ferromagnéticos. Estos materiales tienen propiedades magnéticas naturales que les permiten ser atraídos por un imán. Los materiales paramagnéticos son atraídos débilmente por los imanes y los materiales ferromagnéticos son fuertemente atraídos por los imanes. Estas propiedades se originan en sus estructuras subatómicas, que determinan qué materiales pueden magnetizarse fuertemente y cuáles solo pueden magnetizarse débilmente.
Propiedades magnéticas
••• Ryan McVay / Photodisc / Getty ImagesEl núcleo de lo que permite que un material se magnetice reside en su estructura subatómica donde los electrones giran alrededor del núcleo de los átomos de los materiales. Un electrón giratorio crea un campo magnético llamado dipolo que, como un imán de barra regular, tiene polos norte y sur. Cuando la mayoría de los electrones giran en la misma dirección, el material tiene el potencial de ser magnetizado. Sin embargo, si un material no tiene una gran parte de sus electrones girando en la misma dirección, entonces tiene menos potencial de magnetizarse porque los electrones que giran en sentido opuesto neutralizan los campos magnéticos individuales. Un ejemplo de un material que tiene la mayoría de sus electrones girando en la misma dirección y puede ser fuertemente magnetizado es el hierro. Un ejemplo de un material que no tiene la mayoría de sus electrones girando en la misma dirección y solo puede ser débilmente magnetizado es el aluminio.
Materiales ferromagnéticos
Debido a las estructuras subatómicas de sus átomos, los materiales ferromagnéticos como el hierro, el níquel, el gadolinio y el cobalto son atraídos naturalmente por los imanes. Típicamente, estos materiales tienen que someterse a un proceso tal como calentamiento a alta temperatura seguido de enfriamiento mientras están bajo la influencia de un fuerte campo magnético para ser magnetizados como un imán permanente. Métodos menos físicos, como acariciar el material con un imán o golpearlo con un martillo, pueden convertir estos materiales en imanes temporales. Ambos procesos físicos hacen que los campos magnéticos inducidos por electrones de los materiales se alineen entre sí.
Materiales paramagnéticos
••• Jupiterimages / Comstock / Getty ImagesLos materiales paramagnéticos solo se sienten débilmente atraídos por los imanes debido a la estructura subatómica de los materiales paramagnéticos que consiste en solo unos pocos electrones libres que giran en la misma dirección. Por lo tanto, los materiales paramagnéticos como el cobre, el aluminio, el platino y el uranio producen imanes mucho más débiles que los fabricados con materiales ferromagnéticos.
Materiales aleados
Las aleaciones de materiales ferromagnéticos y paramagnéticos pueden variar con su potencial de magnetizarse.Por ejemplo, aunque el níquel es un material ferromagnético, una pieza de 5 centavos no es atraída por un imán. La moneda estadounidense de 5 centavos es una aleación de 20 por ciento de níquel y 80 por ciento de cobre. El acero inoxidable es otro ejemplo de un material que no es atraído por un imán porque es una aleación de hierro ferromagnético con cromo y muchos otros materiales paramagnéticos.
Sin embargo, algunas aleaciones de materiales ferromagnéticos y paramagnéticos hacen imanes fuertes. Un ejemplo es el alnico, que en una forma consiste en los metales ferromagnéticos hierro, níquel y cobalto con los materiales paramagnéticos aluminio y cobre.