MATERIALES FERROMAGNÉTICOS

1. MATERIALES FERROMAGNÉTICOS Regina Martínez Flores Laura Maria De Gea Hernández Ana Martínez Asencio

2. MATERIALES FERROMAGNÉTICOS • Introducción: materiales magnéticos, concepto de ferromagnetismo, propiedades y características • Determinación de las propiedades más importantes: ciclo de histerésis, tª de Curie, características, etc. • Determinación de su estructura y composición. • Aplicaciones: resonancia magnética nuclear, la tecnología en informática basada en el magnetismo y el efecto de las nanopartículas magnéticas en la biomedicina . • Ejemplo de síntesis de ferrofluidos. • Ejemplo de determinación de la Tª de Curie.

3. MATERIALES MAGNÉTICOS • Diamagnetismo • Paramagnetismo • Ferromagnetismo (a): • Antiferromagnetismo (b) • Ferrimagnetismo (c)

4. FERROMAGNETISMO: Los materiales ferromagnéticos son sustancias que al aplicarle un campo magnético externo, sus espines se alinean en la misma dirección y sentido que el campo aplicado. Estos materiales poseen una imanación permanente.

5. PROPIEDADES: • Imanación permanente. • Gran inducción magnética. • Densidad de flujo elevada. • Se utilizan para delimitar y dirigir a los campos magnéticos en trayectorias bien definidas.

6. CARACTERÍSTICAS: • Fácil imanación. • Su imanación varía con el valor del campo magnético. • Inducción magnética intrínseca muy elevada. • Una vez imanados no invierten el sentido de la imanación.

7. CARACTERÍSTICAS: • Se da en Fe, Co, Ni y aleaciones de metales. • Interacciones entre los espines de los electrones. • Gran susceptibilidad magnética. • La magnetización sigue siendo alta para valores del campo magnético bajos.

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

9. TEMPERATURA DE CURIE

10. CICLO DE HISTÉRESIS

11. FERROMAGNÉTICOS BLANDOS

12. FERROMAGNÉTICOS DUROS

13. En medicina: Nanomagnetismo Resonancia magnética nuclear. Almacenamiento de información Grabación magnética. Grabación optomagnética. Tecnología de las burbujas magnéticas APLICACIONES

14. NANOMAGNETISMO EN BIOMEDICINA Ventajas: • Las nanoparticulas tienen un tamaño similar al de células, genes, virus o cadenas de ADN. • Pueden viajar a través del sistema circulatorio. • Las fuerzas magnéticas no necesitan contacto.

15. NANOMAGNETISMO EN BIOMEDICINA • Tratamientos de hipertermia. • Las células humanas mueren al alcanzar los 45ºC, mientras que las cancerígenas a los 44ºC. • Nanopartículas magnéticas adheridas de forma selectiva • Gracias al fenómeno de histéresis se calientan al aplicar campos magnéticos alternos.

16. RESONANCIA MAGNETICA NUCLEAR • Si un núcleo atómico, que posee espín, se coloca en un campo magnético fuerte, se producen transiciones entre los niveles energéticos • El sistema tiende a regresar a estados de energía por radiación o procesos de relajación no radiativos • Cuando esto sucede, la fuerza electromotriz inducida produce una señal que es detectada y amplificada

17. RESONANCIA MAGNETICA NUCLEAR • Al transformar esta señal al espacio real se obtienen imágenes para estudiar la fisiología y propiedades funcionales del cuerpo. • La de una rebanada de abdomen. Diferencias de brillo indican diferente entorno, por ejemplo, distinguen grasa de músculo.

18. GRABACIÓN MAGNÉTICA • Usado en cintas magnéticas, discos flexibles y discos duros. • GRABACIÓN: • una cabeza de grabación consiste en un material magnético de alta permeabilidad alrededor del cual pasa una corriente por un alambre. • El campo magnético en la brecha magnetiza el medio magnético en la dirección del campo. • Cambiando la dirección de la corriente obtenemos un código binario • LECTURA: la cabeza lectora intercepta el campo magnético del medio y se generan pulsos eléctricos por la Ley de Lenz.

19. GRABACION OPTOMAGNETICA • Para grabar: un rayo de luz laser incide sobre una película magnética calentando una región y alinea su momento magnético con un campo magnético aplicado. • Para leer: hacemos pasar luz de menor intensidad, su plano de polarización gira debido al efecto Faraday. • La dirección de rotación depende de la dirección de magnetización del material. • Con un polarizador, podemos transformar rotaciones, en direcciones distintas, en diferencias de intensidad

20. TECNOLOGIA DE LAS BURBUJAS MAGNETICAS • Las memorias de burbujas magnéticas pueden representarse como pequeños dominios móviles cuya polaridad es contraria a la de sus alrededores • Son microestructuras de aleación níquel-hierro producidas sobre películas de granate: • En presencia de un campo magnético rotante, estas estructuras prefabricadas de una aleación níquel-hierro, hacen que se muevan las burbujas magnéticas • La presencia o no de burbuja se interpreta como un código binario.

21. SÍNTESIS DE FERROFLUIDO DE MAGNETITA Los ferrofluidos consisten en nanopartículas coloidales dispersas y estabilizadas con un surfactante. Las partículas de magnetita se preparan mediante la técnica de coprecipitación.

22. DETERMINACIÓN DE LA Tª DE CURIE El objetivo es determinar la temperatura a la cual la aleación Monel deja de ser ferromagnética para convertirse en paramagnética.