Apa saja yang termasuk bahan magnetis?

Lebih Daripada Besi dan Baja: Mengungkap Dunia Bahan Magnetik

Kita sering mengaitkan magnet dengan besi dan baja, dan memang benar, kedua-dua bahan ini adalah contoh klasik bahan magnetik. Namun, dunia bahan yang boleh dimagnetisasi jauh lebih luas dan menarik daripada yang kita sangka. Memahami sifat-sifat bahan magnetik bukan sekadar pengetahuan asas fizik, malah penting dalam pelbagai aplikasi teknologi moden, daripada peranti elektronik hinggalah kepada perubatan.

Pernyataan bahawa “bahan magnetik (feromagnetik) boleh dimagnetikkan dan mengekalkan kemagnetan tersebut” hanyalah sebahagian daripada cerita lengkap. “Feromagnetik” merujuk kepada satu jenis bahan magnetik yang menunjukkan sifat kemagnetan yang kuat dan kekal. Besi, baja, nikel, dan kobalt, seperti yang disebut, termasuk dalam kategori ini. Namun, terdapat juga jenis bahan magnetik yang lain, yang menunjukkan tindak balas terhadap medan magnet, tetapi dengan cara yang berbeza.

Mari kita gali lebih dalam:

• Feromagnetik (Besi, Baja, Nikel, Kobalt, dan Aloi): Ini adalah kategori yang paling kita kenali. Atom-atom dalam bahan ini mempunyai momen magnet yang kuat dan tersusun secara selari dalam kawasan yang dipanggil “domain magnetik.” Apabila bahan ini didedahkan kepada medan magnet luar, domain-domain ini akan selari, menghasilkan kemagnetan yang kuat dan kekal, walaupun medan magnet luar telah dikeluarkan. Kekuatan kemagnetan ini bergantung kepada jenis bahan dan kekuatan medan magnet yang digunakan.

• Paramagnetik (Aluminium, Platinum, Oksigen): Bahan paramagnetik juga mempunyai momen magnet, tetapi momen-momen ini tersusun secara rawak. Apabila didedahkan kepada medan magnet luar, momen-momen ini akan sedikit menyelaraskan, menghasilkan kemagnetan yang lemah dan sementara. Kemagnetan ini akan hilang sebaik sahaja medan magnet luar disingkirkan.

• Diamagnetik (Bismuth, Perak, Emas): Bahan diamagnetik mempunyai momen magnet yang sangat lemah. Apabila didedahkan kepada medan magnet luar, ia akan menghasilkan kemagnetan yang sangat lemah dan menentang medan magnet tersebut. Kesan ini sangat kecil dan sukar dikesan.

• Antiferromagnetik (Mangan oksida, Kromium oksida): Momen magnet dalam bahan antiferromagnetik tersusun secara anti selari, menghasilkan penghapusan kemagnetan bersih. Ini berbeza dengan feromagnetik di mana momen magnet selari.

• Ferrimagnetik (Magnetit (Fe3O4)): Bahan ferrimagnetik serupa dengan feromagnetik, tetapi mempunyai struktur kristal yang lebih kompleks, di mana momen magnet yang selari dan anti selari tidak sama magnitudnya, menghasilkan kemagnetan bersih. Magnetit adalah contoh utama bahan ini.

Kesimpulannya, dunia bahan magnetik lebih kompleks daripada sekadar besi dan baja. Pemahaman yang lebih mendalam tentang pelbagai jenis bahan magnetik dan sifat-sifatnya amat penting dalam pembangunan teknologi terkini. Daripada cakera keras komputer kepada pengimejan resonans magnetik (MRI), aplikasi bahan-bahan ini melampaui jangkaan kita. Penyelidikan berterusan dalam bidang ini dijangka akan menghasilkan inovasi yang lebih menarik dan bermanfaat pada masa hadapan.