Temperatura de Curie
Na física e na ciência dos materiais, a Temperatura de Curie (Tc), ou a temperatura no Ponto de Curie, é a temperatura na qual o magnetismo permanente de um material se torna um magnetismo induzido. A força do magnetismo é determinada pelo momento magnético.
A temperatura de Curie é o ponto crítico onde o momento magnético intrínseco do material muda de direção. Momentos magnéticos são momentos de dipolo permanentes que dentro do átomo são criados a partir do momento angular e do spin dos elétrons. Materiais tem diferentes estruturas de momentos magnéticos intrínsecos que variam com a mudança de temperatura.
Magnetismo permanente é causado pelo alinhamento dos momentos magnéticos e magnetismo induzido é criado quando momentos magnéticos desordenados são forçados a se alinhar em um campo magnético requerido. Por exemplo, os momentos magnéticos ordenados (ferromagnético, Figura 1) mudam e se tornam desordenados (paramagnético, Figura 2) na Temperatura de Curie.
Altas temperaturas fazem a magnetização espontânea de imãs mais fracos ocorrer apenas na Temperatura de Curie. Susceptibilidade magnética só ocorre acima da Temperatura de Curie e pode ser calculada pela Lei de Curie-Weiss que é derivada da Lei de Curie.
Em analogia aos materiais ferromagnéticos e paramagnéticos, a temperatura de Curie pode ser usada para descrever a temperatura onde polarização eletrostática espontânea do material se torna um polarização eletrostática induzida ou o contrário caso a temperatura seja reduzida abaixo da Temperatura de Curie.
A Temperatura de Curie recebeu esse nome depois que Pierre Curie mostrou que o magnetismo se perde depois de alcançar uma temperatura crítica.[1]
| Material | Temperatura de Curie (°C) |
|---|---|
| Ferro (Fe) | 770 |
| Cobalto (Co) | 1127 |
| Níquel (Ni) | 354 |
| Gadolínio (Gd) | 19 |
| Disprósio (Dy) | -185 |
| MnBi | 357 |
| MnSb | 314 |
| CrO2 | 113 |
| MnAs | 45 |
| EuO | -204 |
| Óxido férrico (Fe2O3) | 675 |
| Óxido de ferro(II,III) (FeOFe2O3) | 585 |
| NiOFe2O3 | 585 |
| CuOFe2O3 | 455 |
| MgOFe2O3 | 440 |
| MnOFe2O3 | 300 |
| Y3Fe5O12 | 287 |
| Ímã de neodímio | 310-400 |
| Alnico | 700-860 |
| Imã Samário-Cobre | 720-800 |
| Ferrite | 450 |
Lei de Curie-Weiss
editarA Lei de Curie-Weiss é uma versão adaptada da Lei de Curie.
A Lei de Curie-Weiss é um modelo simples derivado da aproximação do campo médio, isso significa que funciona bem quando a temperatura do material,T, é muito maior que sua correspondente Temperatura de Curie,Tc, logo T >> Tc; Entretanto falha para descrever a susceptibilidade magnética, χ, na proximidade imediata do ponto de Curie por causa das flutuações locais entre os átomos.[5]
Ambas Lei de Curie e Lei de Curie-Weiss não servem quando T< Tc.
Lei de Curie para material paramagnético:[6]
| Definição | |
|---|---|
| χ | a susceptibilidade magnética; influência de um campo magnético requerido no material |
| M | momento magnético por unidade de volume |
| H | o campo magnético macroscópico |
| B | o campo magnético |
| C | a Constante Curie específica do material |
Aplicações
editar- Estudo do paleo-magnetismo terrestre
- Desmagnetização de materiais
Temperatura de Curie ou ponto de Curie em materiais piezoelétricos
editarNa analogia aos materiais ferromagnéticos, a temperatura de Curie é usada também em materiais piezoelétricos, onde o material perde sua polarização espontânea e características piezoelétricas acima da temperatura de Curie. No "Titano-zirconato de chumbo" (PZT), o material é tetraédrico abaixo da temperatura de Curie e passa a ser cúbico acima desta temperatura, além disso, não resta nenhum momento de dipolo líquido e nenhuma polarização espontânea acima da temperatura Curie.
Ver também
editarReferências
- ↑ «Pierre Curie - Biografia». Nobelprize.org. Fundação Nobel 1903. Consultado em 31 de julho de 2015
- ↑ Buschow 2001, p5021, tabela 1
- ↑ Jullien 1989, p. 155
- ↑ Kittel 1986
- ↑ Jullien 1989, pp. 153
- ↑ Hall 1994, pp. 205–206