Ciencia y aplicación del ferromagnetismo, paramagnetismo y diamagnetismo

Hierro (Fe), cobalto (Co), níquel (Ni), gadolinio (Gd), y aleaciones como el acero y el neodimio (NdFeB, comúnmente utilizado como imán fuerte).

Hierro: El hierro es uno de los metales más abundantes de la naturaleza y su nombre procede del latín "ferrium" y del inglés "ferromagnetism". Su magnetismo debe su origen a los espines de electrones no apareados de su estructura atómica, dando lugar así a una propiedad microscópicamente natural de magnetismo permanente. Su aportación más significativa se produce durante la fabricación del acero, en la que la aleación con elementos como el carbono desarrolla aún más su resistencia y dureza.

Cobalto: El cobalto recibió incluso el nombre de "azul cobalto" debido a su encantador pigmento azul intenso. Sin embargo, sólo la superficie puede ser pelada por el conocimiento de la verdadera magia del cobalto. Al ser un metal ferromagnético, la fuerza y estabilidad del magnetismo del cobalto tienen diversas aplicaciones en campos de alta tecnología. La mayoría de las veces, se extrae junto con el níquel y el cobre. En otras palabras, es un metal de brillo grisáceo, pero en las tecnologías populares actuales ocupa un lugar de gran importancia. Una aplicación contiene cobalto en las baterías de iones de litio, donde el óxido de litio y cobalto se utiliza como material activo de varias baterías recargables para teléfonos móviles, ordenadores portátiles y vehículos eléctricos, garantizando un funcionamiento eficaz y la seguridad gracias a su estabilidad.

Níquel: El níquel es uno de los "tres grandes" elementos ferromagnéticos y pertenece a la misma familia de metales de transición que el hierro y el cobalto. Gracias a su atractivo brillo blanco plateado y su excelente ductilidad, tiene amplias aplicaciones. Uno de los usos más famosos del níquel es el acero inoxidable, que contribuye a crear un tipo de acero resistente a la corrosión y a las altas temperaturas.

Gadolinio: El neodimio es otro elemento de las tierras raras cuyo ferromagnetismo exhibe una notable fuerza cuando se alea. Por sí solo, el neodimio puro sólo es paramagnético. Sin embargo, cuando se combina con hierro y boro, forma imanes de neodimio, uno de los imanes permanentes más potentes que existen en la actualidad. Estos imanes poseen campos magnéticos extremadamente altos, capaces de levantar objetos casi mil veces su propio peso.

Neodimio: El neodimio en forma de aleación presenta un fuerte ferromagnetismo. El neodimio puro es paramagnético; combinado con hierro y boro, forma imanes de neodimio. Estos imanes tienen intensidades de campo magnético extremadamente altas, lo que les permite levantar cargas casi mil veces superiores a su peso real. Se utilizan ampliamente en muchas aplicaciones, desde pequeños dispositivos como auriculares hasta grandes aparatos, incluidos aerogeneradores. Por su pequeño tamaño y gran eficacia, se han generalizado en la electrónica moderna.