Seltene Erden

[Gast]

Hallo,

ich habe zu der Anwendung der Seltenen Erden als Permanentmagnete die folgende Frage:

Worin begründen sich der hohe Widerstand gegen Entmagnetisierung und die hohe Koerzitivfeldstärke?

Wäre schön, wenn mir jemand helfen könnte

[alpha]

Die Ursache für ferromagnetisches Verhalten sind starke Wechselwirkungen zwischen den Elektronen in einem teilweise gefüllten Band eines Metalls oder zwischen lokalisierten Elektronen an benachbarten Atomen oder Molekülen, die magnetische Momente besitzen. Diese sogenannte Austauschwechselwirkung setzt die Energie von Elektronenpaaren mit parallelen Spins im Vergleich zu Elektronenpaaren mit antiparallelen Spins herab.
Quelle: Tipler

Daraus schliesse ich: Die parallelen Spins liegen hier (ausnahmsweise) energetisch günstiger, so dass sich die magnetischen Momente nicht aufheben, weshalb das Material an sich (also ohne äusseres Magnetfeld) magnetisch ist (oder zumindest sein kann). Entsprechend werden durch ein äusseres, entgegengesetzes Feld, die magnetischen Momente umgedreht. Da sie jedoch von sich aus bereits ausgerichtet wären, braucht es mehr Energie (drehen des magnetischen Moments im Feld bedeutet Arbeit).
Bei paramagnetischen Stoffen werden jedoch die magnetischen Momente nur durch ein äusseres Feld ausgerichtet - und dann in die energetisch günstigste Stellung, weshalb kein/wenig Widerstand gegen diese Ausrichtung auftritt (ausser der thermischen Bewegung natürlich, aber diese darf auch bei den Ferromagneten nur gut unterhalb der Curie-Temperatur vernachlässigt werden).
Die hohe Koerzitivfeldstärke sollte eigentlich aus dem sagten erklärt sein: Das Material an sich befindet sich in einem stabilen Zustand, auch wenn es magnetisiert ist. Es gibt keine/geringe Kräfte, welche der Magnetisierung entgegenwirken, so dass auch nach Ausschalten des äusseren Magnetfelds die magnetischen Momente ausgerichtet bleiben - ja sogar bei "geringen" entgegengesetzten äusseren Magentfeldern, der oben angesprochene Widerstand, welcher zur Hysterese führt.

Es grüsst
alpha