Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

misturas de íons de 2 metais divalentes tais como (Mn,Mg)Fe 2 O 4 , onde a razão Mn 2+ :Mg 2+ pode
ser variada; estas são chamadas ferritas mistas.
Tabela 21.4 - Momentos Magnéticos Líquidos para Seis Cátions
Materiais cerâmicos outros que não ferritas cúbicas são também ferrimagnéticos; estes
incluem as ferritas hexagonais e garnets. Ferritas hexagonais têm uma estrutura cristalina similar
àquela do espinélio inverso, com simetria hexagonal em vez de simetria cúbica. A fórmula química
para estes materiais pode ser representada por AB 12 O 19 , onde A é um metal divalente tal como
bário, chumbo ou estrôncio, e B é um metal trivalente tal como alumínio, gálio, cromo ou ferro. Os 2
exemplos mais comuns de ferritas hexagonais são PbFe 12 O 19 e BaFe 12 O 19 .
Os garnets têm uma estrutura cristalina muito complicada, que pode ser representada pela
fórmula geométrica M 3 Fe 5 O 12 ; aqui, M representa um íon de metal de terras raras tais como
samário, európio, gadolínio ou ítrio. O garnet de ferro e ítrio (Y 3 Fe 5 O 12 ), às vezes denominado
YIG, é o material mais comum deste tipo.
As magnetizações de saturação para materiais ferrimagnéticos não são tão altas quanto
para os ferromagnetos. Por outro lado, ferritas, sendo materiais cerâmicos, são bons isoladores
eletrônicos. Para algumas aplicações magnéticas, tais como transformadores de alta-frequência,
uma baixa condutividade é a mais desejável.
PROBLEMA EXEMPLO 21.2
21.6 - A INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA NO COMPORTAMENTO MAGNÉTICO
A temperatura pode também influenciar as características magnéticas dos materiais. Pode-se
relembrado que a elevação a temperaturade um sólido resulta num aumento da magnitude das
vibrações térmicas dos átomos. Os momentos magnéticos dos átomos são livre para rodar;
portanto, com a elevação da temperatura, o movimento térmico aumentado dos átomos tende a
randomizar as direções de quaisquer momentos que podem estar alinhados.
Para materiais ferromagnético, antiferromagnético e ferrimagnéticos, os movimentos
térmicos atômicos contrabalançam as forças de emparelhamento entre os momentos de dipolo
atômico adjacentes, causando algum desalinhamento de dipolo, independentemente da presença de
um campo externo. Isto resulta num decréscimo na magnetização de saturação tanto para
ferromagnetos quanto para ferrimagnetos. Esta magnetização de saturação está num máximo a 0 K,
onde as vibrações térmicas se encontram num mínimo. Com o aumento da temperatura, a
magnetização de saturação decresce gradualmente e a seguir cai abruptamente a zero no que é
chamada a temperatura Curie, T c . O comportamento Magnetização-temperatura para ferro e
Fe 3 O 4 está representado na Figura 21.10. Em T c as forças mútuas de emparelhamento de "spin"
são completamente destruídas, de tal modo que para temperaturas superiores a T c tanto os
materiais ferromagnéticos quanto os materiais ferrimagnéticos se tornam paramagnéticos. A
magnitude da temperatura Curie varia de material a material; por exemplo, para ferro, cobalto,
níquel e Fe 3 O 4 , os respectivos valores são 768, 1120, 335 e 585 o C.