Ferromagnetismo

Los imanes tienen un halo de misterio que fascina a los infantes, y no sólo a ellos. Franz Mesmer, un personaje muy popular en la segunda mitad del siglo XVIII, pretendía curar algunas enfermedades mediante el magnetismo; hoy, la fascinación por los imanes perdura, pero las curaciones magnéticas mesmerianas las atribuimos a la sugestión, un fenómeno psíquico absolutamente independiente del magnetismo. Dejando a un lado la fantasía, ¿a qué se debe el magnetismo? Los físicos han comprobado que una brújula siente una fuerza (puede moverse) cerca de un cable por el que pasa una corriente; más aún, si el cable se doblara en forma de bucle produciría la misma fuerza que un imán cualquiera. Éste y otros experimentos han mostrado que la corriente eléctrica, o sea, el movimiento de electrones produce el magnetismo. Ahora bien, como los átomos contienen electrones en movimiento, cada uno de ellos podría considerarse un imán; así debería ser, sin embargo, si los electrones se aparejan se anulan los efectos magnéticos, deben permanecer solitarios para que cada átomo pueda asemejarse a un imán.

En la mayoría de los materiales, la orientación al azar de sus trillones de átomos –nos los imaginamos como diminutos imancillos- difuminará la acción magnética global y una brújula en su cercanía nada detectará. Sin embargo, en unos pocos materiales, los electrones que no estén emparejados interaccionan con intensidad; y lo hacen de tal manera que un átomo induce a sus vecinos a alinearse; se forman así pequeños volúmenes (dominios) del tamaño de un grano de arena que tienen alienados todos sus átomos. Debe resaltarse que si bien todos los átomos de un dominio señalan la misma dirección, los distintos dominios se hallan orientados al azar: por eso un trozo de hierro no tiene magnetismo. Pero si sucede algo capaz de alinear todos los dominios de un material –colocar cerca un imán externo, por ejemplo- se engendrará un imán permanente; en estos materiales –llamados ferromagnéticos- el magnetismos de cada dominio se suma en vez de anularse. En resumen, la magnetización necesita de dos pasos: una fuerza interatómica que alinee los átomos dentro de cada dominio, y un factor externo que alinee los dominios.

Debo de añadir algunos matices, se desconoce todavía las características que deben tener los átomos para que puedan constituir un imán; deben de ser muy estrictas pues sólo cuatro elementos, el hierro, cobalto, níquel y gadolinio las cumplen, los técnicos arguyen que son los únicos elementos ferromagnéticos.