MATERIALES MATERIALES FERROMAGNÉTICOSFERROMAGNÉTICOS

Regina Martínez FloresRegina Martínez Flores

Laura Maria De Gea Laura Maria De Gea HernándezHernández

Ana Martínez AsencioAna Martínez Asencio

MATERIALES MATERIALES FERROMAGNÉTICOSFERROMAGNÉTICOS

Introducción: materiales magnéticos, concepto de Introducción: materiales magnéticos, concepto de ferromagnetismo, propiedades y característicasferromagnetismo, propiedades y características

Determinación de las propiedades más Determinación de las propiedades más importantes: ciclo de histerésis, tª de Curie, importantes: ciclo de histerésis, tª de Curie, características, etc.características, etc.

Determinación de su estructura y composición.Determinación de su estructura y composición. Aplicaciones: resonancia magnética nuclear, la Aplicaciones: resonancia magnética nuclear, la

tecnología en informática basada en el tecnología en informática basada en el magnetismo y el efecto de las nanopartículas magnetismo y el efecto de las nanopartículas magnéticas en la biomedicina . 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 MAGNÉTICOSMATERIALES MAGNÉTICOS

DiamagnetismoDiamagnetismo ParamagnetismoParamagnetismo

Ferromagnetismo Ferromagnetismo (a):(a):

AntiferromagnetisAntiferromagnetismo (b)mo (b)

Ferrimagnetismo Ferrimagnetismo (c)(c)

FERROMAGNETISMO:FERROMAGNETISMO:

Los materiales ferromagnéticos Los materiales ferromagnéticos son sustancias que al aplicarle un son sustancias que al aplicarle un campo magnético externo, sus campo magnético externo, sus espines se alinean en la misma espines se alinean en la misma dirección y sentido que el campo dirección y sentido que el campo aplicado.aplicado.

Estos materiales poseen una Estos materiales poseen una imanación permanente. imanación permanente.

PROPIEDADES: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 Se utilizan para delimitar y dirigir a

los campos magnéticos en los campos magnéticos en trayectorias bien definidas.trayectorias bien definidas.

CARACTERÍSTICAS:CARACTERÍSTICAS:

Fácil imanación.Fácil imanación. Su imanación varía con el valor del Su imanación varía con el valor del

campo magnético.campo magnético. Inducción magnética intrínseca muy Inducción magnética intrínseca muy

elevada.elevada. Una vez imanados no invierten el Una vez imanados no invierten el

sentido de la imanación.sentido de la imanación.

CARACTERÍSTICAS:CARACTERÍSTICAS:

Se da en Fe, Co, Ni y aleaciones de Se da en Fe, Co, Ni y aleaciones de metales.metales.

Interacciones entre los espines de los Interacciones entre los espines de los electrones.electrones.

Gran susceptibilidad magnética.Gran susceptibilidad magnética. La magnetización sigue siendo alta La magnetización sigue siendo alta

para valores del campo magnético para valores del campo magnético bajos.bajos.

TEMPERATURA DE CURIETEMPERATURA DE CURIE

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

TEMPERATURA DE CURIETEMPERATURA DE CURIE

CICLO DE HISTÉRESISCICLO DE HISTÉRESIS

FERROMAGNÉTICOS FERROMAGNÉTICOS BLANDOSBLANDOS

FERROMAGNÉTICOS DUROSFERROMAGNÉTICOS DUROS

APLICACIONESAPLICACIONES

En medicina:En medicina:

1.1. NanomagnetismoNanomagnetismo

2.2. Resonancia Resonancia magnética magnética nuclear.nuclear.

Almacenamiento de Almacenamiento de informacióninformación

1.1. Grabación Grabación magnética.magnética.

2.2. Grabación Grabación optomagnética.optomagnética.

3.3. Tecnología de las Tecnología de las burbujas magnéticas burbujas magnéticas

NANOMAGNETISMO NANOMAGNETISMO EN BIOMEDICINAEN BIOMEDICINAVentajas:Ventajas: Las nanoparticulas tienen Las nanoparticulas tienen

un tamaño similar al de un tamaño similar al de

células, genes, virus o cadenas de ADN.células, genes, virus o cadenas de ADN.

1.1. Pueden viajar a través del sistema Pueden viajar a través del sistema circulatorio.circulatorio.

2.2. Las fuerzas magnéticas no necesitan Las fuerzas magnéticas no necesitan contacto.contacto.

NANOMAGNETISMO NANOMAGNETISMO EN BIOMEDICINAEN BIOMEDICINA

Tratamientos de hipertermia.Tratamientos de hipertermia.1.1. Las células humanas mueren al Las células humanas mueren al

alcanzar los 45ºC, mientras que las alcanzar los 45ºC, mientras que las cancerígenas a los 44ºC.cancerígenas a los 44ºC.

2.2. Nanopartículas magnéticas Nanopartículas magnéticas adheridas de forma selectivaadheridas de forma selectiva

3.3. Gracias al fenómeno de histéresis Gracias al fenómeno de histéresis se calientan al aplicar campos se calientan al aplicar campos magnéticos alternos.magnéticos alternos.

RESONANCIA MAGNETICA RESONANCIA MAGNETICA NUCLEARNUCLEAR

Si un núcleo atómico, que posee espín, Si un núcleo atómico, que posee espín, se coloca en un campo magnético fuerte, se coloca en un campo magnético fuerte, se producen transiciones entre los se producen transiciones entre los niveles energéticosniveles energéticos

El sistema tiende a regresar a estados de El sistema tiende a regresar a estados de energía por radiación o procesos de energía por radiación o procesos de relajación no radiativosrelajación no radiativos

Cuando esto sucede, la fuerza Cuando esto sucede, la fuerza electromotriz inducida produce una señal electromotriz inducida produce una señal que es detectada y amplificadaque es detectada y amplificada

RESONANCIA MAGNETICA RESONANCIA MAGNETICA NUCLEARNUCLEAR

Al transformar esta señal al espacio real se Al transformar esta señal al espacio real se obtienen imágenes para estudiar la obtienen imágenes para estudiar la fisiología y propiedades funcionales del fisiología y propiedades funcionales del cuerpo.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 MAGNÉTICAGRABACIÓN MAGNÉTICA Usado en cintas magnéticas, discos flexibles y Usado en cintas magnéticas, discos flexibles y

discos duros.discos duros. GRABACIÓN:GRABACIÓN:1.1. una cabeza de grabación consiste en un una cabeza de grabación consiste en un

material magnético de alta permeabilidad material magnético de alta permeabilidad alrededor del cual pasa una corriente por un alrededor del cual pasa una corriente por un alambre.alambre.

2.2. El campo magnético en la brecha magnetiza el El campo magnético en la brecha magnetiza el medio magnético en la dirección del campo.medio magnético en la dirección del campo.

3.3. Cambiando la dirección de la corriente Cambiando la dirección de la corriente obtenemos un código binarioobtenemos un código binario

LECTURA: la cabeza lectora intercepta el campo LECTURA: la cabeza lectora intercepta el campo magnético del medio y se generan pulsos magnético del medio y se generan pulsos eléctricos por la Ley de Lenz.eléctricos por la Ley de Lenz.

GRABACION GRABACION OPTOMAGNETICAOPTOMAGNETICA

Para grabar: un rayo de luz laser incide Para grabar: un rayo de luz laser incide sobre una película magnética calentando sobre una película magnética calentando una región y alinea su momento magnético una región y alinea su momento magnético con un campo magnético aplicado.con un campo magnético aplicado.

Para leer: hacemos pasar luz de menor Para leer: hacemos pasar luz de menor intensidad, su plano de polarización gira intensidad, su plano de polarización gira debido al efecto Faraday.debido al efecto Faraday.

La dirección de rotación depende de la La dirección de rotación depende de la dirección de magnetización del material.dirección de magnetización del material.

Con un polarizador, podemos transformar Con un polarizador, podemos transformar rotaciones, en direcciones distintas, en rotaciones, en direcciones distintas, en diferencias de intensidaddiferencias de intensidad

TECNOLOGIA DE LAS TECNOLOGIA DE LAS BURBUJAS MAGNETICASBURBUJAS MAGNETICAS

Las memorias de burbujas magnéticas pueden Las memorias de burbujas magnéticas pueden representarse como pequeños dominios móviles cuya representarse como pequeños dominios móviles cuya polaridad es contraria a la de sus alrededores polaridad es contraria a la de sus alrededores

Son microestructuras de aleación níquel-hierro producidas Son microestructuras de aleación níquel-hierro producidas sobre películas de granate:sobre películas de granate:

En presencia de un campo magnético rotante, estas En presencia de un campo magnético rotante, estas estructuras prefabricadas de una aleación níquel-hierro, estructuras prefabricadas de una aleación níquel-hierro, hacen que se muevan las burbujas magnéticas hacen que se muevan las burbujas magnéticas

La presencia o no de burbuja se interpreta como un código La presencia o no de burbuja se interpreta como un código binario.binario.

SÍNTESIS DE FERROFLUIDO DE SÍNTESIS DE FERROFLUIDO DE MAGNETITAMAGNETITA

Los ferrofluidos consisten en Los ferrofluidos consisten en nanopartículas coloidales dispersas y nanopartículas coloidales dispersas y estabilizadas con un surfactante.estabilizadas con un surfactante.

Las partículas de magnetita se Las partículas de magnetita se preparan mediante la técnica de preparan mediante la técnica de coprecipitación.coprecipitación.

DETERMINACIÓN DE LA Tª DETERMINACIÓN DE LA Tª DE CURIE DE CURIE

El objetivo es determinar la El objetivo es determinar la temperatura a la cual la aleación temperatura a la cual la aleación Monel deja de ser ferromagnética Monel deja de ser ferromagnética para convertirse en paramagnética.para convertirse en paramagnética.