Temperatura de Curie

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Figura 1 Abaixo da Temperatura de Curie, spins magnéticos vizinhos são alinhados como ferromagnéticos na ausência de um campo magnético requerido.
Figura 2 Acima da Temperatura de Curie, os spins magnéticos são alinhados aleatoriamente como paramagnéticos até que um campo magnético é requerido.

Na física e na ciência dos materiais, a Temperatura de Curie (Tc), ou o 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 à 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]

Temperatura Curie dos Materiais[2] [3] [4]
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[editar | editar código-fonte]

A 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]

\chi = \frac{M}{H} =\frac{M \mu_0}{B} =\frac{C}{T}
Definition
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 | editar código-fonte]

  • Estudo do paleo-magnetismo terrestre
  • Desmagnetização de materiais

Temperatura de Curie ou Ponto de Curie em materiais Piezoelétricos[editar | editar código-fonte]

Na 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[editar | editar código-fonte]

Referências

  1. Pierre Curie - Biografia Nobelprize.org Fundação Nobel 1903. Visitado em 31/07/2015.
  2. Buschow 2001, p5021, tabela 1
  3. Jullien 1989, p. 155
  4. Kittel 1986
  5. Jullien 1989, pp. 153
  6. Hall 1994, pp. 205–206
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