विज्ञान ब्लग : चुम्बकको विशिष्ट गुण

-छविलाल रिजाल-

ब्रह्माण्डमा रहेका प्रत्येक पदार्थको आफ्नै गुण भए जस्तै म्याग्नेटिक पदार्थको पनि आफ्नै गुणहरु हुन्छन्। अझ म्याग्नेटिक पदार्थहरुमा अन्य पदार्थमा नभएका विशिष्ट गुणहरु समेत हुन्छन्। विशेष गरी म्याग्नेटिक पदार्थ भन्नाले यहाँ कोबल्ट, आइरन, निकेल, र म्याग्नेटाइट उदाहरणको रुपमा लिइएको छ। यी धातुहरुमा विशेष खालको चुम्बकीय गुण हुन्छ जसलाई “स्वभाविक चुम्बकीय” भनेर चिनिन्छ।

स्वभाविक चुम्बक सामान्यतया, हिस्टैरिसिससँग सम्बन्धित छ [१], जुन गुण इस्वी संवत् १८८१ मा जेम्स इविंगले पत्ता लगाएका हुन्। तपाइँहरुको जानकारीको लागि हिस्टैरिसीस लुप ग्रीक शब्दबाट लिइएको हो र यसको अर्थ ‘केही पछाडि पर्नु’ हो। जेम्स इविंग, एकजना स्कटिस कुशल भौतिकशास्त्री/ भौतिक प्रोफेसर थिए, जसलाई जापानको मेइजी सरकारले इस्वी संवत् १८७८ मा टोक्यो विश्वविद्यालयमा विदेशी भ्रमण प्रोफेसरको रुपमा नियुक्त गरेको थियो। उनै इविंगलाई जापानमा चुम्बकीय अनुसन्धानको एक संस्थापक वैज्ञानिकको रुपमा मानिन्छ।

चित्र एकले चुम्बकीय हिस्टैरिसीस लुप देखाउँछ। शुरुको अवस्थामा यसले चुम्बकीय गुण शून्य देखाउँछ। जब बाह्य चुम्बकीय बल लगाइन्छ, मल्टी डोमेन अवस्था अर्थात् शुन्य चुम्बकीय अवस्था बट बिस्तारै सिंगले डोमेनमा परिणत भएको हामीले देख्न सक्छौँ। यतिबेला चुम्बकीय शक्ति चरम अवस्थामा पुगेको हुन्छ, जसलाई हामीले, संतृप्ति चुम्बक भनेर चिन्छौँ। चित्रमा देखिए बमोजिम, म्याग्नेटिक फिल्ड विपरीत दिशामा घुमाउँदा खेरी वाई कक्ष (Y-Axis) लाई काट्दै फर्केको हामी देख्न सक्छौँ, जसलाई रिमानेन्ट म्याग्नेटाइजेसन भनेर भनिन्छ। यो रिमानेंट म्याग्नेटाइजेसन्, बाहिरबाट लागू गरिएको म्याग्नेटिक फिल्डलाई शून्यमा पुनर्स्थापना गर्दा पनि, पदार्थमा रहिरहन्छ।

हिस्टैरिसीस लुप, म्याग्नेटिक पदार्थको एउटा महत्वपूर्ण गुण हो, सबै दृस्टिकोणबाट हेर्दा भौतिकशास्त्रीहरुले यसलाई ब्याख्या गर्न खोज्न. मेटेरियल वैज्ञानिकहरुले यसलाई सुधार गर्ने लक्ष्य राख्छन् र इन्जिनियरहरुले यसलाई प्रयोगमा ल्याउन कोसिस गर्छन्। हिस्टैरिसीस लुपले कुनै पनि म्याग्नेटिक पदार्थको प्रकृति कस्तो छ त भन्ने कुरा प्रस्ट गर्न मद्दत पुर्यासउँछ। हिस्टैरिसीस वक्रको उपयोग सम्बन्धि ज्यादै रोचक लेख माइसंसारको अर्को ब्लगमा प्रस्तुत गर्नेछु।

लेखक अहिले अमेरिकाको बेलोर विश्वविद्यालयमा रिसर्च साइन्टिस्ट र क्यानाडाको योर्क विश्वविद्यालयमा पोस्टडक रिसर्चरको रुपमा कार्य गर्दै हुनुहुन्छ। सम्पर्क इमेल: c.s.rizal(AT)gmail.com

वैज्ञानिक सन्दर्भहरू:
1. J. M. D. Coey, Magnetism and Magnetic Materials 1st Edition (2010). ISBN-13: 978-0521816144
2. C. Rizal et al, Magnetic anisotropy and magnetoresistance properties of Co/Au multilayers. IEEE Transactions on Magnetics, Vol 51, No 2, p. 2001106 (Feb 20, 2015). DOI: 10.1109/TMAG.2014.2352932