Neodymium magneten

Cleo stelde deze vraag op 14 december 2006 om 08:58.
Welke eigenschap van neodymium zorgt ervoor dat deze magneet sterker is dan een gewone magneet en hoe kan je dit onderzoeken?

Reacties

Jan op 15 december 2006 om 21:44

Neodymium magneten zijn eigenlijk magneten die uit 3 verschillende hoofdbestanddelen bestaan: neodymium (Nd), ijzer (Fe) en borium (B). De magnetische eigenschappen komen tot stand door een combinatie van de in dit verband gunstige eigenschappen van het Nd en die van het ijzer. Het ijzer zorgt ervoor dat je een sterke magneet krijgt, d.w.z. dat het veld rond de magneet relatief hoog kan worden. De elektronen van het ijzer wekken elk een klein veldje op (via het zg magnetisch moment of het spin-moment). Die veldjes koppelen samen tot een groot macroscopisch veld door enerzijds de wisselwerking tussen de ijzerelektronen en hun spins onderling, maar ook door  hun wisselwerking met de elektronen rond het Nd. Die laatsten wekken ook een magneetveld op en de magnetische momenten van de ijzerelectronen koppelen hier evenwijdig aan. Zelf hebben die Nd-momenten een sterke voorkeursrichting in het materiaal en ze koppelen daardoor ook de Fe-momenten in die richting. Het resultaat is een vrij sterk magneetveld rond de magneet dat bovendien moeilijk van richting te veranderen is door allerhande storende invloeden.

Ik hoop dat het enigzins duidelijk is. Het onderwerp is niet echt eenvoudig om op middelbare schoolniveau te behandelen, er speelt een samenspel van een hoop verschillende wisselwerkingen zoals je ziet.  Hoe die tot stand komen is an sich al een interessant stuk natuurkunde maar vereist wel een gedegen kennis van bijv. quantum- en vaste-stof-fysica.

Hopelijk heb je er toch wat aan. Experimenten die de rol van bijv. het ijzer of het Nd illustreren zijn wel te bedenken maar vergen wel een hoop apparatuur die eigenlijk alleen in gespecialiseerde laboratoria voorhanden is. Je kunt dan bijv. een deel van het Nd of het Fe vervangen door een niet magnetisch materiaal en kijken hoe daardoor de magnetische eigenschappen veranderen.

 

 

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Roos heeft achtentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Roos nu over?

Antwoord: (vul een getal in)