Temperatura curie

Temperatura por encima de la cual cambian las propiedades magnéticas

En física y ciencia de materiales , la temperatura de Curie ( T _C ), o punto de Curie , es la temperatura por encima de la cual ciertos materiales pierden sus propiedades magnéticas permanentes , que pueden (en la mayoría de los casos) ser reemplazadas por magnetismo inducido . La temperatura de Curie lleva el nombre de Pierre Curie , quien demostró que el magnetismo se perdía a una temperatura crítica. ^[1]

La fuerza del magnetismo está determinada por el momento magnético , un momento dipolar dentro de un átomo que se origina en el momento angular y el espín de los electrones. Los materiales tienen diferentes estructuras de momentos magnéticos intrínsecos que dependen de la temperatura; La temperatura de Curie es el punto crítico en el que los momentos magnéticos intrínsecos de un material cambian de dirección.

El magnetismo permanente es causado por la alineación de momentos magnéticos, y el magnetismo inducido se crea cuando los momentos magnéticos desordenados se fuerzan a alinearse en un campo magnético aplicado. Por ejemplo, los momentos magnéticos ordenados ( ferromagnéticos , Figura 1) cambian y se desordenan ( paramagnéticos , Figura 2) a la temperatura de Curie. Las temperaturas más altas debilitan los imanes, ya que el magnetismo espontáneo sólo se produce por debajo de la temperatura de Curie. La susceptibilidad magnética por encima de la temperatura de Curie se puede calcular a partir de la ley de Curie-Weiss , que se deriva de la ley de Curie .

En analogía con los materiales ferromagnéticos y paramagnéticos, la temperatura de Curie también se puede utilizar para describir la transición de fase entre ferroelectricidad y paraelectricidad . En este contexto, el parámetro de orden es la polarización eléctrica que pasa de un valor finito a cero cuando la temperatura aumenta por encima de la temperatura de Curie.

Momentos magnéticos

A nivel atómico, hay dos contribuyentes al momento magnético , el momento magnético del electrón y el momento magnético nuclear . De estos dos términos, domina el momento magnético del electrón y el momento magnético nuclear es insignificante. A temperaturas más altas, los electrones tienen mayor energía térmica. Esto tiene un efecto aleatorio en los dominios magnéticos alineados, lo que lleva a la alteración del orden y al fenómeno del punto de Curie. ^{[5] [6]}

Los materiales ferromagnéticos , paramagnéticos , ferrimagnéticos y antiferromagnéticos tienen diferentes estructuras de momento magnético intrínseco. A la temperatura de Curie específica de un material ( _TC ) , estas propiedades cambian. La transición de antiferromagnético a paramagnético (o viceversa) se produce a la temperatura de Néel ( T _N ), que es análoga a la temperatura de Curie.

• Orientaciones de momentos magnéticos en materiales.
• 
  Ferromagnetismo : Los momentos magnéticos en un material ferromagnético son ordenados y de la misma magnitud en ausencia de un campo magnético aplicado.
• 
  Paramagnetismo : Los momentos magnéticos en un material paramagnético están desordenados en ausencia de un campo magnético aplicado y ordenados en presencia de un campo magnético aplicado.
• 
  Ferrimagnetismo : Los momentos magnéticos en un material ferrimagnético tienen diferentes magnitudes (debido a que el cristal contiene dos tipos diferentes de iones magnéticos ^{[ se necesita aclaración ]} ) que están alineados de manera opuesta en ausencia de un campo magnético aplicado.
• 
  Antiferromagnetismo : Los momentos magnéticos en un material antiferromagnético tienen las mismas magnitudes pero están alineados de manera opuesta en ausencia de un campo magnético aplicado.

Materiales con momentos magnéticos que cambian de propiedades a la temperatura de Curie.

Las estructuras ferromagnéticas, paramagnéticas, ferrimagnéticas y antiferromagnéticas están formadas por momentos magnéticos intrínsecos. Si todos los electrones dentro de la estructura están emparejados, estos momentos se cancelan debido a sus espines opuestos y momentos angulares. Por lo tanto, incluso con un campo magnético aplicado, estos materiales tienen propiedades diferentes y no tienen temperatura de Curie. ^{[7] [8]}

Paramagnético

Un material es paramagnético sólo por encima de su temperatura de Curie. Los materiales paramagnéticos son no magnéticos cuando no hay un campo magnético y magnéticos cuando se aplica un campo magnético. Cuando no hay campo magnético, el material tiene momentos magnéticos desordenados; es decir, los momentos magnéticos son asimétricos y no alineados. Cuando hay presente un campo magnético, los momentos magnéticos se realinean temporalmente en paralelo al campo aplicado; ^{[9] [10]} los momentos magnéticos son simétricos y alineados. ^[11] Los momentos magnéticos que se alinean en la misma dirección son los que causan un campo magnético inducido. ^{[11] [12]}

Para el paramagnetismo, esta respuesta a un campo magnético aplicado es positiva y se conoce como susceptibilidad magnética . ^[7] La ​​susceptibilidad magnética sólo se aplica por encima de la temperatura de Curie para estados desordenados. ^[13]

Las fuentes de paramagnetismo (materiales que tienen temperaturas de Curie) incluyen: ^[14]

• Todos los átomos que tienen electrones desapareados;
• Átomos que tienen capas internas que están incompletas en electrones;
• Radicales libres ;
• Rieles.

Por encima de la temperatura de Curie, los átomos se excitan y las orientaciones de los espines se vuelven aleatorias ^[8] , pero pueden realinearse mediante un campo aplicado, es decir, el material se vuelve paramagnético. Por debajo de la temperatura de Curie, la estructura intrínseca ha sufrido una transición de fase , ^[15] los átomos están ordenados y el material es ferromagnético. ^[11] Los campos magnéticos inducidos por los materiales paramagnéticos son muy débiles en comparación con los campos magnéticos de los materiales ferromagnéticos. ^[15]

Ferromagnético

Los materiales sólo son ferromagnéticos por debajo de sus correspondientes temperaturas de Curie. Los materiales ferromagnéticos son magnéticos en ausencia de un campo magnético aplicado.

Cuando no existe un campo magnético, el material tiene una magnetización espontánea que es el resultado de los momentos magnéticos ordenados; es decir, para el ferromagnetismo, los átomos son simétricos y están alineados en la misma dirección creando un campo magnético permanente.

Las interacciones magnéticas se mantienen unidas mediante interacciones de intercambio ; de lo contrario, el desorden térmico superaría las débiles interacciones de los momentos magnéticos. La interacción de intercambio tiene una probabilidad cero de que electrones paralelos ocupen el mismo punto en el tiempo, lo que implica una alineación paralela preferida en el material. ^[16] El factor de Boltzmann contribuye en gran medida, ya que prefiere que las partículas que interactúan estén alineadas en la misma dirección. ^[17] Esto hace que los ferromagnetos tengan fuertes campos magnéticos y altas temperaturas de Curie de alrededor de 1000 K (730 °C). ^[18]

Por debajo de la temperatura de Curie, los átomos están alineados y paralelos, provocando magnetismo espontáneo; El material es ferromagnético. Por encima de la temperatura de Curie, el material es paramagnético, ya que los átomos pierden sus momentos magnéticos ordenados cuando el material sufre una transición de fase. ^[15]

Ferrimagnético

Los materiales sólo son ferrimagnéticos por debajo de su correspondiente temperatura de Curie. Los materiales ferrimagnéticos son magnéticos en ausencia de un campo magnético aplicado y están formados por dos iones diferentes . ^[19]

Cuando no existe un campo magnético, el material tiene un magnetismo espontáneo que es el resultado de momentos magnéticos ordenados; es decir, para el ferrimagnetismo los momentos magnéticos de un ion ^{[ se necesita aclaración ]} están alineados en una dirección con cierta magnitud y los momentos magnéticos del otro ion están alineados en la dirección opuesta con una magnitud diferente. Como los momentos magnéticos son de diferentes magnitudes en direcciones opuestas, todavía hay magnetismo espontáneo y está presente un campo magnético. ^[19]

Al igual que en los materiales ferromagnéticos, las interacciones magnéticas se mantienen unidas mediante interacciones de intercambio. Sin embargo, las orientaciones de los momentos son antiparalelas, lo que da como resultado un impulso neto al restar su impulso entre sí. ^[19]

Por debajo de la temperatura de Curie los átomos de cada ion se alinean antiparalelo con diferentes momentos provocando un magnetismo espontáneo; El material es ferrimagnético. Por encima de la temperatura de Curie, el material es paramagnético ya que los átomos pierden sus momentos magnéticos ordenados a medida que el material sufre una transición de fase. ^[19]

Antiferromagnético y la temperatura de Néel.

Los materiales sólo son antiferromagnéticos por debajo de su correspondiente temperatura de Néel o temperatura de orden magnético , T _N. Esto es similar a la temperatura de Curie ya que por encima de la temperatura de Néel el material sufre una transición de fase y se vuelve paramagnético. Es decir, la energía térmica se vuelve lo suficientemente grande como para destruir el orden magnético microscópico dentro del material. ^[20] Lleva el nombre de Louis Néel (1904-2000), quien recibió el Premio Nobel de Física en 1970 por su trabajo en el área.

El material tiene momentos magnéticos iguales alineados en direcciones opuestas, lo que resulta en un momento magnético cero y un magnetismo neto de cero en todas las temperaturas por debajo de la temperatura de Néel. Los materiales antiferromagnéticos son débilmente magnéticos en ausencia o presencia de un campo magnético aplicado.

Al igual que en los materiales ferromagnéticos, las interacciones magnéticas se mantienen unidas mediante interacciones de intercambio que evitan que el desorden térmico supere las interacciones débiles de los momentos magnéticos. ^{[16] [21]} Cuando se produce desorden es a la temperatura de Néel. ^[21]

A continuación se enumeran las temperaturas de Néel de varios materiales: ^[22]

Ley de Curie-Weiss

La ley de Curie-Weiss es una versión adaptada de la ley de Curie .

La ley de Curie-Weiss es un modelo simple derivado de una aproximación de campo medio , esto significa que funciona bien para la temperatura de los materiales, T , mucho mayor que su correspondiente temperatura de Curie, T _C , es decir, T ≫ T _C ; Sin embargo, no logra describir la susceptibilidad magnética , χ , en las inmediaciones del punto de Curie debido a las fluctuaciones locales entre los átomos. ^[24]

Ni la ley de Curie ni la ley de Curie-Weiss son válidas para T < T _C .

Ley de Curie para un material paramagnético: ^[25]

${\displaystyle \chi ={\frac {M}{H}}={\frac {M\mu _{0}}{B}}={\frac {C}{T}}}$

${\displaystyle C={\frac {\mu _{0}\mu _{\mathrm {B} }^{2}}{3k_{\mathrm {B} }}}N_{\text{A}}g^{2}J(J+1)}$^[26]

La ley de Curie-Weiss se deriva entonces de la ley de Curie y es:

${\displaystyle \chi ={\frac {C}{T-T_{\mathrm {C} }}}}$

dónde:

${\displaystyle T_{\mathrm {C} }={\frac {C\lambda }{\mu _{0}}}}$

λ es la constante del campo molecular de Weiss. ^{[26] [28]}

Para obtener una derivación completa, consulte la ley de Curie-Weiss .

Física

Acercándose a la temperatura de Curie desde arriba

Como la ley de Curie-Weiss es una aproximación, se necesita un modelo más preciso cuando la temperatura, T , se acerca a la temperatura de Curie del material , T _C.

La susceptibilidad magnética ocurre por encima de la temperatura de Curie.

Un modelo preciso de comportamiento crítico de la susceptibilidad magnética con exponente crítico γ :

${\displaystyle \chi \sim {\frac {1}{(T-T_{\mathrm {C} })^{\gamma }}}}$

El exponente crítico difiere entre materiales y para el modelo de campo medio se toma como γ  = 1. ^[29]

Como la temperatura es inversamente proporcional a la susceptibilidad magnética, cuando T se acerca a T _C , el denominador tiende a cero y la susceptibilidad magnética se acerca al infinito , lo que permite que se produzca el magnetismo. Se trata de un magnetismo espontáneo que es una propiedad de los materiales ferromagnéticos y ferrimagnéticos. ^{[30] [31]}

Acercándose a la temperatura de Curie desde abajo

El magnetismo depende de la temperatura y el magnetismo espontáneo se produce por debajo de la temperatura de Curie. Un modelo preciso de comportamiento crítico para el magnetismo espontáneo con exponente crítico β :

${\displaystyle M\sim (T_{\mathrm {C} }-T)^{\beta }}$

El exponente crítico difiere entre materiales y para el modelo de campo medio tomado como β  = 1/2dónde T ≪ T _C . ^[29]

El magnetismo espontáneo se acerca a cero a medida que la temperatura aumenta hacia la temperatura de Curie del material.

Acercándose al cero absoluto (0 kelvin)

El magnetismo espontáneo, que se produce en materiales ferromagnéticos, ferrimagnéticos y antiferromagnéticos, se acerca a cero a medida que la temperatura aumenta hacia la temperatura de Curie del material. El magnetismo espontáneo alcanza su máximo cuando la temperatura se acerca a 0 K. ^[32] Es decir, los momentos magnéticos están completamente alineados y en su magnitud más fuerte de magnetismo debido a la falta de perturbación térmica.

En materiales paramagnéticos la energía térmica es suficiente para superar las alineaciones ordenadas. A medida que la temperatura se acerca a 0 K, la entropía disminuye a cero, es decir, el desorden disminuye y el material se vuelve ordenado. Esto ocurre sin la presencia de un campo magnético aplicado y obedece a la tercera ley de la termodinámica . ^[dieciséis]

Tanto la ley de Curie como la ley de Curie-Weiss fallan cuando la temperatura se acerca a 0 K. Esto se debe a que dependen de la susceptibilidad magnética, que sólo se aplica cuando el estado es desordenado. ^[33]

El sulfato de gadolinio continúa satisfaciendo la ley de Curie a 1 K. Entre 0 y 1 K la ley no se cumple y se produce un cambio repentino en la estructura intrínseca a la temperatura de Curie. ^[34]

Modelo de Ising de transiciones de fase.

El modelo de Ising tiene una base matemática y puede analizar los puntos críticos de las transiciones de fase en el orden ferromagnético debido a espines de electrones con magnitudes de ±1/2. Los espines interactúan con sus electrones dipolares vecinos en la estructura y aquí el modelo de Ising puede predecir su comportamiento entre sí. ^{[35] [36]}

Este modelo es importante para resolver y comprender los conceptos de transiciones de fase y, por tanto, resolver la temperatura de Curie. Como resultado, se pueden analizar muchas dependencias diferentes que afectan la temperatura de Curie.

Por ejemplo, las propiedades de la superficie y del volumen dependen de la alineación y la magnitud de los espines y el modelo de Ising puede determinar los efectos del magnetismo en este sistema.

Cabe señalar que en 1D la temperatura de Curie (crítica) para una transición de fase de orden magnético se encuentra a temperatura cero, es decir, el orden magnético toma el control sólo en T = 0. En 2D, la temperatura crítica, por ejemplo, una magnetización finita, se puede calcular resolviendo la desigualdad:

${\displaystyle M=(1-\sinh ^{-4}(2\beta J))^{1/8}>0.}$

Dominios de Weiss y temperaturas de Curie superficiales y masivas.

Figura 3. Los dominios de Weiss en un material ferromagnético; los momentos magnéticos están alineados en dominios.

Las estructuras de los materiales constan de momentos magnéticos intrínsecos que se separan en dominios llamados dominios de Weiss . ^[37] Esto puede dar como resultado que los materiales ferromagnéticos no tengan magnetismo espontáneo, ya que los dominios podrían potencialmente equilibrarse entre sí. ^[37] Por lo tanto, la posición de las partículas puede tener diferentes orientaciones alrededor de la superficie que la parte principal (volumen) del material. Esta propiedad afecta directamente a la temperatura de Curie, ya que puede haber una temperatura de Curie en masa T _B y una temperatura de Curie superficial diferente T _S para un material. ^[38]

Esto permite que la temperatura de Curie de la superficie sea ferromagnética por encima de la temperatura de Curie total cuando el estado principal está desordenado, es decir, los estados ordenados y desordenados ocurren simultáneamente. ^[35]

Las propiedades superficiales y globales pueden predecirse mediante el modelo de Ising y la espectroscopia de captura de electrones se puede utilizar para detectar los espines de los electrones y, por tanto, los momentos magnéticos en la superficie del material. Se toma un magnetismo total promedio de las temperaturas total y superficial para calcular la temperatura de Curie del material, teniendo en cuenta que la masa contribuye más. ^{[35] [39]}

El momento angular de un electrón es +ħ/2o -ħ/2debido a que tiene un giro de1/2, que le da un tamaño específico de momento magnético al electrón; el magnetón de Bohr . ^[40] Los electrones que orbitan alrededor del núcleo en un bucle de corriente crean un campo magnético que depende del magnetón de Bohr y del número cuántico magnético . ^[40] Por lo tanto, los momentos magnéticos están relacionados entre el momento angular y el orbital y se afectan entre sí. El momento angular contribuye dos veces más a los momentos magnéticos que el orbital. ^[41]

Para el terbio , que es un metal de tierras raras y tiene un momento angular orbital elevado, el momento magnético es lo suficientemente fuerte como para afectar el orden por encima de sus temperaturas generales. Se dice que tiene una alta anisotropía en la superficie, es decir, está altamente dirigido en una orientación. Permanece ferromagnético en su superficie por encima de su temperatura Curie (219 K), mientras que su masa se vuelve antiferromagnética y luego, a temperaturas más altas, su superficie permanece antiferromagnética por encima de su temperatura Néel (230 K) antes de volverse completamente desordenada y paramagnética al aumentar la temperatura. La anisotropía en la masa es diferente de la anisotropía de la superficie justo por encima de estos cambios de fase, ya que los momentos magnéticos se ordenarán de manera diferente o se ordenarán en materiales paramagnéticos. ^{[38] [42]}

Cambiar la temperatura Curie de un material

Materiales compuestos

Los materiales compuestos , es decir, materiales compuestos de otros materiales con propiedades diferentes, pueden cambiar la temperatura de Curie. Por ejemplo, un compuesto que contiene plata puede crear espacios para que las moléculas de oxígeno se unan, lo que disminuye la temperatura de Curie ^[43] ya que la red cristalina no será tan compacta.

La alineación de los momentos magnéticos en el material compuesto afecta la temperatura de Curie. Si los momentos del material son paralelos entre sí, la temperatura de Curie aumentará y si son perpendiculares, la temperatura de Curie disminuirá ^[43] ya que se necesitará más o menos energía térmica para destruir las alineaciones.

La preparación de materiales compuestos a diferentes temperaturas puede dar como resultado diferentes composiciones finales que tendrán diferentes temperaturas de Curie. ^[44] Dopar un material también puede afectar su temperatura Curie. ^[44]

La densidad de los materiales nanocompuestos cambia la temperatura de Curie. Los nanocompuestos son estructuras compactas a escala nanométrica. La estructura está formada por temperaturas Curie globales altas y bajas; sin embargo, solo tendrá una temperatura Curie media de campo. Una mayor densidad de temperaturas globales más bajas da como resultado una temperatura Curie de campo medio más baja, y una densidad más alta de una temperatura global más alta aumenta significativamente la temperatura Curie de campo medio. En más de una dimensión la temperatura de Curie comienza a aumentar a medida que los momentos magnéticos necesitarán más energía térmica para superar la estructura ordenada. ^[39]

Tamaño de partícula

El tamaño de las partículas en la red cristalina de un material cambia la temperatura de Curie. Debido al pequeño tamaño de las partículas ( nanopartículas ), las fluctuaciones de los espines de los electrones se vuelven más prominentes, lo que da como resultado que la temperatura de Curie disminuya drásticamente cuando el tamaño de las partículas disminuye, ya que las fluctuaciones causan desorden. El tamaño de una partícula también afecta la anisotropía, lo que hace que la alineación se vuelva menos estable y, por lo tanto, provoque desorden en los momentos magnéticos. ^{[35] [45]}

El extremo de esto es el superparamagnetismo que sólo ocurre en pequeñas partículas ferromagnéticas. En este fenómeno, las fluctuaciones son muy influyentes, provocando que los momentos magnéticos cambien de dirección de forma aleatoria y, por tanto, creen desorden.

La temperatura Curie de las nanopartículas también se ve afectada por la estructura de la red cristalina : la estructura cúbica centrada en el cuerpo (bcc), la cúbica centrada en las caras (fcc) y la estructura hexagonal (hcp) tienen diferentes temperaturas de Curie debido a los momentos magnéticos que reaccionan con sus vecinos. espines de electrones. fcc y hcp tienen estructuras más estrechas y, como resultado, tienen temperaturas de Curie más altas que bcc, ya que los momentos magnéticos tienen efectos más fuertes cuando están más juntos. ^[35] Esto se conoce como número de coordinación , que es el número de partículas vecinas más cercanas en una estructura. Esto indica un número de coordinación más bajo en la superficie de un material que en el resto, lo que hace que la superficie se vuelva menos significativa cuando la temperatura se acerca a la temperatura de Curie. En sistemas más pequeños, el número de coordinación de la superficie es más significativo y los momentos magnéticos tienen un efecto más fuerte en el sistema. ^[35]

Aunque las fluctuaciones en las partículas pueden ser minúsculas, dependen en gran medida de la estructura de las redes cristalinas cuando reaccionan con sus partículas vecinas más cercanas. Las fluctuaciones también se ven afectadas por la interacción de intercambio ^[45] ya que se favorecen los momentos magnéticos enfrentados en paralelo y por lo tanto tienen menos perturbación y desorden, por lo tanto una estructura más estrecha influye en un magnetismo más fuerte y por lo tanto en una temperatura de Curie más alta.

Presión

La presión cambia la temperatura Curie de un material. El aumento de presión sobre la red cristalina disminuye el volumen del sistema. La presión afecta directamente la energía cinética de las partículas a medida que aumenta el movimiento, lo que provoca que las vibraciones alteren el orden de los momentos magnéticos. Esto es similar a la temperatura, ya que también aumenta la energía cinética de las partículas y destruye el orden de los momentos magnéticos y el magnetismo. ^[46]

La presión también afecta la densidad de estados (DOS). ^[46] Aquí el DOS disminuye causando que el número de electrones disponibles para el sistema disminuya. Esto lleva a que el número de momentos magnéticos disminuya a medida que dependen de los espines de los electrones. Se esperaría que debido a esto la temperatura de Curie disminuyera; sin embargo, aumenta. Este es el resultado de la interacción de intercambio . La interacción de intercambio favorece los momentos magnéticos paralelos alineados debido a que los electrones no pueden ocupar el mismo espacio en el tiempo ^[16] y, a medida que este aumenta debido a la disminución del volumen, la temperatura de Curie aumenta con la presión. La temperatura de Curie se compone de una combinación de dependencias de la energía cinética y el DOS. ^[46]

La concentración de partículas también afecta la temperatura de Curie cuando se aplica presión y puede provocar una disminución de la temperatura de Curie cuando la concentración supera un cierto porcentaje. ^[46]

Ordenamiento orbital

El orden orbital cambia la temperatura de Curie de un material. El orden orbital se puede controlar mediante tensiones aplicadas . ^[47] Esta es una función que determina la onda de un solo electrón o pares de electrones dentro del material. Tener control sobre la probabilidad de dónde estará el electrón permite alterar la temperatura de Curie. Por ejemplo, los electrones deslocalizados pueden moverse al mismo plano mediante tensiones aplicadas dentro de la red cristalina. ^[47]

Se ve que la temperatura de Curie aumenta considerablemente debido a que los electrones se empaquetan juntos en el mismo plano, se ven obligados a alinearse debido a la interacción de intercambio y, por lo tanto, aumenta la fuerza de los momentos magnéticos, lo que evita el desorden térmico a temperaturas más bajas.

Temperatura de Curie en materiales ferroeléctricos.

En analogía con los materiales ferromagnéticos y paramagnéticos, el término temperatura de Curie ( T _C ) también se aplica a la temperatura a la que un material ferroeléctrico pasa a ser paraeléctrico . Por lo tanto, T _C es la temperatura a la que los materiales ferroeléctricos pierden su polarización espontánea cuando ocurre un cambio de fase de primer o segundo orden. En el caso de una transición de segundo orden, la temperatura de Curie Weiss T ₀ que define el máximo de la constante dieléctrica es igual a la temperatura de Curie. Sin embargo, la temperatura de Curie puede ser 10 K mayor que T ₀ en caso de una transición de primer orden. ^[48]

Ferroeléctrico y dieléctrico.

Los materiales sólo son ferroeléctricos por debajo de su correspondiente temperatura de transición T ₀ . ^[50] Los materiales ferroeléctricos son todos piroeléctricos y, por lo tanto, tienen una polarización eléctrica espontánea ya que las estructuras son asimétricas.

La polarización de los materiales ferroeléctricos está sujeta a histéresis (Figura 4); es decir, dependen tanto de su estado pasado como de su estado actual. A medida que se aplica un campo eléctrico, los dipolos se ven obligados a alinearse y se crea polarización; cuando se elimina el campo eléctrico, la polarización permanece. El bucle de histéresis depende de la temperatura y, como resultado, a medida que la temperatura aumenta y alcanza T ₀ , las dos curvas se convierten en una sola curva, como se muestra en la polarización dieléctrica (Figura 5). ^[51]

Permitividad relativa

Se aplica una versión modificada de la ley de Curie-Weiss a la constante dieléctrica, también conocida como permitividad relativa : ^{[48] [52]}

${\displaystyle \epsilon =\epsilon _{0}+{\frac {C}{T-T_{\mathrm {0} }}}.}$

Aplicaciones

En los medios de almacenamiento magnetoópticos se utiliza una transición ferromagnética-paramagnética inducida por calor para borrar y escribir nuevos datos. Ejemplos famosos incluyen el formato Sony Minidisc y el ahora obsoleto formato CD-MO . Se han propuesto y probado electroimanes de punto Curie para mecanismos de actuación en sistemas de seguridad pasiva de reactores reproductores rápidos , donde se dejan caer barras de control en el núcleo del reactor si el mecanismo de actuación se calienta más allá del punto Curie del material. ^[53] Otros usos incluyen el control de temperatura en soldadores ^[54] y la estabilización del campo magnético de generadores de tacómetro contra la variación de temperatura. ^[55]

Ver también

• Ferroelectricidad  : característica de ciertos materiales cristalinos.
• Ley de Curie  : relación entre la magnetización y el campo magnético aplicado y la temperatura
• Efecto Hopkinson  : característica de los materiales ferromagnéticos o ferrimagnéticos.

Notas

1. Pierre Curie - Biografía
2. Buschow 2001, p5021, tabla 1
3. Jullien y Guinier 1989, pág. 155
4. Kittel 1986
5. Hall y Hook 1994, pág. 200
6. Jullien y Guinier 1989, págs. 136-38
7. Ibach y Lüth 2009
8. Levy 1968, págs.
9. Dekker 1958, págs. 217-20
10. Impuesto 1968
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Referencias

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enlaces externos

• Punto Curie ferromagnético. Vídeo de Walter Lewin , MIT