مستقل میگنےٹ ، جسے ہارڈ میگنےٹ بھی کہا جاتا ہے ، وہ مواد ہیں جو بیرونی مقناطیسی فیلڈ کی ضرورت کے بغیر طویل عرصے تک اپنی مقناطیسیت کو برقرار رکھتے ہیں۔ مقناطیسیت کو برقرار رکھنے کی یہ صلاحیت ان کے منفرد داخلی ڈھانچے اور مقناطیسی مواد پر حکمرانی کرنے والے جسمانی اصولوں کا نتیجہ ہے۔ یہ سمجھنا کہ مستقل میگنےٹ اپنے مقناطیسیت کو کس طرح برقرار رکھتے ہیں ان کے جوہری اور ڈومین سطح کے طرز عمل کی تلاش کے ساتھ ساتھ ان کے ڈیزائن کے پیچھے مواد کی سائنس کی بھی ضرورت ہوتی ہے۔
جوہری سطح کی مقناطیسیت
جوہری سطح پر ، الیکٹرانوں کی نقل و حرکت سے مقناطیسیت پیدا ہوتی ہے۔ الیکٹرانوں میں دو قسم کی حرکت ہوتی ہے: نیوکلئس کے ارد گرد مداری حرکت اور اپنے محور کے گرد اسپن موشن۔ دونوں حرکات چھوٹے مقناطیسی شعبوں کو جنم دیتے ہیں ، جنھیں مقناطیسی لمحات کہا جاتا ہے۔ زیادہ تر مواد میں ، یہ مقناطیسی لمحات تصادفی طور پر مبنی ہوتے ہیں ، ایک دوسرے کو منسوخ کرتے ہیں اور اس کے نتیجے میں خالص مقناطیسیت نہیں ہوتی ہے۔ تاہم ، فیرو میگنیٹک مواد (جیسے لوہے ، نکل ، اور کوبالٹ) میں ، ہمسایہ ایٹموں کے مقناطیسی لمحات اسی سمت میں سیدھے ہوتے ہیں ، اور خالص مقناطیسی فیلڈ کے ساتھ خطے بناتے ہیں۔
مقناطیسی ڈومینز
فیرو میگنیٹک مواد میں ، جوہری مقناطیسی لمحوں کی سیدھ پورے مواد میں یکساں نہیں ہے۔ اس کے بجائے ، مواد کو چھوٹے علاقوں میں تقسیم کیا جاتا ہے جسے مقناطیسی ڈومین کہتے ہیں۔ ہر ڈومین کے اندر ، مقناطیسی لمحات ایک ہی سمت میں منسلک ہوتے ہیں ، جس سے ڈومین کو خالص مقناطیسی فیلڈ ملتا ہے۔ تاہم ، غیر منظم حالت میں ، ڈومین خود تصادفی طور پر مبنی ہوتے ہیں ، لہذا مجموعی طور پر یہ مواد خالص مقناطیسی فیلڈ کی نمائش نہیں کرتا ہے۔
جب کسی بیرونی مقناطیسی فیلڈ کا اطلاق کسی فیرو میگنیٹک مواد پر ہوتا ہے تو ، ڈومینز جو کھیت کے ساتھ منسلک ہوتے ہیں وہ سائز میں بڑھتے ہیں ، جبکہ وہ جو منسلک نہیں ہوتے ہیں۔ اس عمل کو ڈومین وال موومنٹ کے نام سے جانا جاتا ہے۔ اگر بیرونی فیلڈ کافی مضبوط ہے تو ، اس کی وجہ سے تمام ڈومینز ایک ہی سمت میں سیدھ میں آسکتے ہیں ، جس کے نتیجے میں پورے مواد کے لئے خالص مقناطیسی فیلڈ بن سکتا ہے۔ ایک بار جب بیرونی فیلڈ کو ہٹا دیا جاتا ہے تو ، مادے کی اعلی جبر کی وجہ سے ڈومینز منسلک رہتے ہیں ، جو ڈیمگنیٹائزڈ بننے کے خلاف مزاحمت ہے۔ یہ صف بندی وہی ہے جو مستقل میگنےٹ کو مقناطیسیت کو برقرار رکھنے کی صلاحیت فراہم کرتی ہے۔
ہسٹریسیس اور جبر
اس کے مقناطیسیت کو برقرار رکھنے کے لئے مستقل مقناطیس کی قابلیت اس کے ہسٹریسیس لوپ سے قریب سے وابستہ ہے ، جو ایک ایسا گراف ہے جو مادے میں مقناطیسی فیلڈ طاقت (ایچ) اور مقناطیسی بہاؤ کثافت (بی) کے مابین تعلقات کو ظاہر کرتا ہے۔ ہیسٹریسیس لوپ واضح کرتا ہے کہ مادے کو بیرونی مقناطیسی فیلڈ کا کیا جواب ملتا ہے اور فیلڈ کو ہٹانے کے بعد یہ میگنیٹائزیشن کو کیسے برقرار رکھتا ہے۔
ہیسٹریسیس لوپ کی ایک اہم خصوصیت یہ ہے کہ وہ جبر کی صلاحیت ہے ، جو مادے کی مقناطیسی کو صفر تک کم کرنے کے لئے ضروری ریورس مقناطیسی فیلڈ کی مقدار ہے۔ مستقل میگنےٹوں میں اعلی جبر ہوتا ہے ، مطلب یہ ہے کہ ان کو ڈیمگینیٹائز کرنے کے لئے ایک مضبوط ریورس فیلڈ کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ اعلی جبر مواد کے کرسٹل ڈھانچے اور نقائص یا نجاستوں کی موجودگی کا نتیجہ ہے جو ڈومین کی دیواروں کو جگہ پر 'پن ' بناتا ہے ، جس سے انہیں آسانی سے دوبارہ ترتیب دینے سے روکتا ہے۔
مادی ساخت اور مائکرو اسٹرکچر
مستقل مقناطیس کی اپنی مقناطیسیت کو برقرار رکھنے کی صلاحیت بھی اس کے مادی ساخت اور مائکرو اسٹرکچر سے متاثر ہوتی ہے۔ عام مستقل مقناطیس مواد میں فیرائٹس ، النیکو (ایلومینیم نکل-کووبلٹ) ، اور نایاب زمین کے میگنےٹ جیسے نیوڈیمیم آئرن-بورن (این ڈی ایف ای بی) اور سامریئم کوبلٹ (ایس ایم سی او) شامل ہیں۔ ان مادوں میں اعلی مقناطیسی انیسوٹروپی ہوتی ہے ، جس کا مطلب ہے کہ ان کے مقناطیسی لمحات مخصوص کرسٹللوگرافک سمتوں کے ساتھ سیدھ میں رکھنا پسند کرتے ہیں۔ یہ انیسوٹروپی ، ایک عمدہ دانے والے مائکرو اسٹرکچر کے ساتھ مل کر ، ڈومینز کو جگہ پر لاک کرنے میں مدد کرتا ہے ، اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ مقناطیس بیرونی فیلڈ کی عدم موجودگی میں بھی اپنی مقناطیسیت کو برقرار رکھے۔
ماحولیاتی عوامل
اگرچہ مستقل میگنےٹ کو ان کی مقناطیسیت کو برقرار رکھنے کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے ، لیکن ماحولیاتی عوامل ان کی کارکردگی کو متاثر کرسکتے ہیں۔ مثال کے طور پر ، اعلی درجہ حرارت تھرمل توانائی کو مقناطیسی ڈومینز کی سیدھ میں خلل ڈالنے کا سبب بن سکتا ہے ، جس کی وجہ سے مقناطیسیت کا نقصان ہوتا ہے۔ اس درجہ حرارت کی دہلیز کو کیوری درجہ حرارت کے نام سے جانا جاتا ہے ، جس کے اوپر مواد اپنی فیرو میگنیٹک خصوصیات کو کھو دیتا ہے۔ مکینیکل جھٹکا ، سنکنرن ، اور مضبوط بیرونی مقناطیسی شعبوں کی نمائش بھی وقت کے ساتھ مقناطیس کی کارکردگی کو کم کرسکتی ہے۔
نتیجہ
مستقل میگنےٹ ان کے ڈھانچے ، اعلی جبر اور مادی خصوصیات کے اندر مقناطیسی ڈومینز کی سیدھ کی وجہ سے اپنی مقناطیس کو برقرار رکھتے ہیں جو ان ڈومینز کو جگہ پر لاک کرتے ہیں۔ جوہری سطح کے مقناطیسی لمحات ، ڈومین سلوک ، اور مادی سائنس کا باہمی تعامل اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ مستقل میگنےٹ طویل عرصے تک اپنے مقناطیسی میدان کو برقرار رکھ سکتے ہیں۔ تاہم ، ان کی کارکردگی ماحولیاتی عوامل سے متاثر ہوسکتی ہے ، جس سے مخصوص ایپلی کیشنز کے لئے صحیح مواد اور ڈیزائن کے انتخاب کی اہمیت کو اجاگر کیا جاسکتا ہے۔ جیسے جیسے ٹیکنالوجی ترقی کرتی ہے ، اس سے بھی زیادہ جبر اور تھرمل استحکام کے ساتھ نئے مقناطیسی مواد کی ترقی مختلف صنعتوں میں مستقل میگنےٹ کے امکانات کو بڑھا رہی ہے۔
ایس ڈی ایم مقناطیسی چین میں سب سے مربوط مقناطیس مینوفیکچررز میں سے ایک ہے۔ اہم مصنوعات: مستقل مقناطیس ، نیوڈیمیم میگنےٹ ، موٹر اسٹیٹر اور روٹر ، سینسر حل اور مقناطیسی اسمبلیاں۔
