純粋な亜鉛は、磁性を持たない金属の一つである。
ほとんどの人がすべての金属は磁性を持っていると考えていることを考えると、これは非常に興味深いかもしれません。このガイドでは、この記事のいくつかの基本的な側面を検討します。
亜鉛 vs.強磁性
強磁性材料は磁石になる可能性があります。同時に、すべての条件が良好な場合、永久磁石になります。
亜鉛の磁気特性は、強磁性材料には程遠いものです。つまり、純粋な亜鉛を最高の磁場にさらしても、磁石にはなりません。
純粋な亜鉛は反磁性材料です。
反磁性材料は磁場を反発する傾向があることに注意してください。したがって、これらの物質が磁石に引き付けられることはありません。
これを大局的に考えると、亜鉛の最外周軌道を調べると、不対電子は存在しません。その第 XNUMX 軌道は完全に満たされています。
不対電子が存在しないということは、あらゆる磁気モーメントが相殺されることを意味することを覚えておいてください。したがって、純粋な亜鉛が強磁性を示すことはあり得ません。
鉄やニッケルなどの他の磁性金属は、原子構造によって磁気モーメントを示すため、強磁性体であることを覚えておいてください。
亜鉛の磁気特性
前述の通り、純粋な亜鉛は原子構造上、反磁性体です。しかし、特定の条件下では、亜鉛を改質して磁性を持たせることも可能です。
これは、亜鉛を他の強磁性材料と合金化することによってのみ可能になります。たとえば、亜鉛合金で作られた磁気センサーがあります。したがって、これを純粋な亜鉛と混同しないでください。
亜鉛の磁性に影響を与える可能性のあるもう一つの要因は不純物です。特定の不純物は局所的な磁気モーメントを生み出すことがあります。通常、これは亜鉛の弱い常磁性挙動につながります。
常磁性材料は弱い磁気引力を受けます。ほとんどの場合、この磁気引力は非常に弱いため、目立ちません。
同時に、結晶または構造の欠陥も常磁性の挙動を引き起こす可能性があることは注目に値します。
亜鉛が非磁性体となる要因
材料の磁気特性は、その構造と組成によって異なります。主な側面のいくつかについて簡単に説明します。
- 不対電子が存在しないこと – 不対電子がありません。したがって、磁気モーメントは期待できません。また、亜鉛にはスピン密度差分布がありません。つまり、亜鉛は反磁性体の例になります。
- 温度 – 亜鉛に不純物が含まれている状況でも、温度が上昇すると熱エネルギーが破壊されるだけです。その結果、電子の配列が乱れ、亜鉛の磁性が低下します。
亜鉛の磁性を他の金属と比較する
金属の磁性を分析する場合、大きく XNUMX つのカテゴリがあります。
- 磁性金属や、
- 非磁性金属
亜鉛の他に、非磁性金属としては、金、チタン、銅、鉛、アルミニウムなどが挙げられる。一方、一般的な磁性金属としては、鉄、ニッケル、ガドリニウム、コバルトなどがある。
磁性金属は高い強磁性の挙動を示しますが、亜鉛の磁気挙動には当てはまりません。
非磁性材料としての亜鉛の応用
亜鉛の非磁性特性にもかかわらず、亜鉛は多くの産業用途で重要な役割を果たします。優れた特性を備えており、完璧な合金材料となります。
たとえば、低融点と低腐食性の組み合わせにより、特に亜鉛めっきにおいて、多くの用途に最適です。
さらに、亜鉛は非磁性材料であるため、磁性を持つ金属を必要としない場合に最適です。
とはいえ、亜鉛の持つ望ましい特性と磁気特性を享受したい場合は、亜鉛を合金化することもできます。例えば、ZAMAK合金や酸化亜鉛化合物などの特定の合金は、磁気特性を持つ場合があります。
次世代の磁気記憶システムでは、酸化亜鉛化合物の使用が検討されています。
つまり、亜鉛は磁性を持ちません。亜鉛の電子配置がこれに起因します。さらに、特定の用途のために他の金属と合金にすることもできます。それでも、用途に応じて材料を選択する前に、亜鉛の磁気特性を分析することが重要です。