అయస్కాంత పదార్థాల సృష్టి మరియు ఉపయోగం యొక్క చరిత్ర

అయస్కాంత పదార్థాల ఉపయోగం యొక్క చరిత్ర ఆవిష్కరణ మరియు పరిశోధన చరిత్రతో విడదీయరాని విధంగా ముడిపడి ఉంది అయస్కాంత దృగ్విషయాలు, అలాగే అయస్కాంత పదార్థాల అభివృద్ధి మరియు వాటి లక్షణాల మెరుగుదల చరిత్ర.

మొదటి ప్రస్తావన అయస్కాంత పదార్థాల కోసం వివిధ వ్యాధుల చికిత్సకు అయస్కాంతాలను ఉపయోగించినప్పుడు పురాతన కాలం నాటిది.

హాన్ రాజవంశం (206 BC - AD 220) సమయంలో ఒక సహజ పదార్థం (మాగ్నెటైట్)తో తయారు చేయబడిన మొదటి పరికరం చైనాలో ఉత్పత్తి చేయబడింది. లున్హెంగ్ టెక్స్ట్ (1వ శతాబ్దం AD)లో ఇది క్రింది విధంగా వివరించబడింది: "ఈ సాధనం ఒక చెంచా వలె కనిపిస్తుంది, మరియు మీరు దానిని ఒక ప్లేట్లో ఉంచినట్లయితే, దాని హ్యాండిల్ దక్షిణం వైపు చూపుతుంది." అటువంటి "పరికరం" జియోమాన్సీ కోసం ఉపయోగించబడినప్పటికీ, ఇది దిక్సూచి యొక్క నమూనాగా పరిగణించబడుతుంది.

హాన్ రాజవంశం సమయంలో చైనాలో సృష్టించబడిన దిక్సూచి యొక్క నమూనా: a — జీవిత-పరిమాణ నమూనా; b - ఆవిష్కరణ యొక్క స్మారక చిహ్నం

దాదాపు 18వ శతాబ్దం చివరి వరకు.సహజంగా అయస్కాంతీకరించిన మాగ్నెటైట్ యొక్క అయస్కాంత లక్షణాలు మరియు దానితో అయస్కాంతీకరించబడిన ఇనుము దిక్సూచిల తయారీకి మాత్రమే ఉపయోగించబడ్డాయి, అయితే ఇనుప ఆయుధాలను గుర్తించడానికి ఇంటి ప్రవేశద్వారం వద్ద అమర్చబడిన అయస్కాంతాల పురాణాలు ఉన్నాయి. ఇన్కమింగ్ వ్యక్తి యొక్క దుస్తులు.

అనేక శతాబ్దాలుగా అయస్కాంత పదార్థాలు దిక్సూచి తయారీకి మాత్రమే ఉపయోగించబడుతున్నప్పటికీ, చాలా మంది శాస్త్రవేత్తలు అయస్కాంత దృగ్విషయాల అధ్యయనంలో నిమగ్నమై ఉన్నారు (లియోనార్డో డా విన్సీ, J. డెల్లా పోర్టా, V. గిల్బర్ట్, G. గెలీలియో, R. డెస్కార్టెస్, M. లోమోనోసోవ్, మొదలైనవి), అయస్కాంతత్వం యొక్క శాస్త్రం అభివృద్ధికి మరియు అయస్కాంత పదార్థాల వినియోగానికి దోహదపడింది.

ఆ సమయంలో వాడుకలో ఉన్న దిక్సూచి సూదులు సహజంగా అయస్కాంతీకరించబడ్డాయి లేదా అయస్కాంతీకరించబడ్డాయి సహజ మాగ్నెటైట్… 1743లో మాత్రమే D. బెర్నౌలీ అయస్కాంతాన్ని వంచి దానికి గుర్రపుడెక్క ఆకారాన్ని ఇచ్చాడు, అది దాని బలాన్ని బాగా పెంచింది.

XIX శతాబ్దంలో. విద్యుదయస్కాంతత్వం యొక్క పరిశోధన మరియు తగిన పరికరాల అభివృద్ధి అయస్కాంత పదార్థాల విస్తృత ఉపయోగం కోసం ముందస్తు అవసరాలను సృష్టించింది.

1820లో, HC Oersted విద్యుత్ మరియు అయస్కాంతత్వం మధ్య సంబంధాన్ని కనుగొంది. అతని ఆవిష్కరణ ఆధారంగా, W. స్టర్జన్ 1825లో మొదటి విద్యుదయస్కాంతాన్ని తయారు చేశాడు, ఇది విద్యుద్వాహక వార్నిష్‌తో కప్పబడిన ఇనుప కడ్డీ, 30 సెం.మీ పొడవు మరియు 1.3 సెం.మీ వ్యాసం, గుర్రపుడెక్క రూపంలో వంగి, దానిపై 18 మలుపులు వైర్ ఉన్నాయి. పరిచయం చేయడం ద్వారా విద్యుత్ బ్యాటరీకి కనెక్ట్ చేయబడిన గాయం. అయస్కాంతీకరించిన ఇనుప గుర్రపుడెక్క 3600 గ్రా బరువును కలిగి ఉంటుంది.

స్టర్జన్ విద్యుదయస్కాంతం (చుక్కల రేఖ విద్యుత్ వలయం మూసివేయబడినప్పుడు కదిలే విద్యుత్ సంపర్కం యొక్క స్థానాన్ని చూపుతుంది)

చుట్టుపక్కల ఉన్న ఇనుముతో కూడిన భాగాల ద్వారా సృష్టించబడిన అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క నౌకల దిక్సూచి మరియు క్రోనోమీటర్‌లపై ప్రభావాన్ని తగ్గించడానికి P. బార్లో యొక్క రచనలు అదే కాలానికి చెందినవి. మాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్ షీల్డింగ్ పరికరాలను ఆచరణలో పెట్టిన మొదటి వ్యక్తి బార్లో.

మొదటి ఆచరణాత్మక అప్లికేషన్ మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్లు టెలిఫోన్ ఆవిష్కరణ చరిత్రకు సంబంధించినది. 1860లో, ఆంటోనియో మెయుసి టెలిట్రోఫోన్ అనే పరికరాన్ని ఉపయోగించి వైర్ల ద్వారా శబ్దాలను ప్రసారం చేయగల సామర్థ్యాన్ని ప్రదర్శించాడు. A. Meucci యొక్క ప్రాధాన్యత 2002లో మాత్రమే గుర్తించబడింది, అప్పటి వరకు A. బెల్ టెలిఫోన్ సృష్టికర్తగా పరిగణించబడ్డాడు, అయినప్పటికీ A. Meucci యొక్క దరఖాస్తు కంటే 5 సంవత్సరాల తరువాత అతని 1836 ఆవిష్కరణ దరఖాస్తు దాఖలు చేయబడింది.

T.A.Edison సహాయంతో టెలిఫోన్ ధ్వనిని విస్తరించగలిగారు ట్రాన్స్ఫార్మర్, 1876లో P. N. యబ్లోచ్‌కోవ్ మరియు A. బెల్ ద్వారా ఏకకాలంలో పేటెంట్ పొందారు.

1887లో, పి. జానెట్ సౌండ్ వైబ్రేషన్‌లను రికార్డ్ చేయడానికి ఒక పరికరాన్ని వివరిస్తూ ఒక పనిని ప్రచురించారు. పౌడర్-పూతతో కూడిన ఉక్కు కాగితం బోలు మెటల్ సిలిండర్ యొక్క రేఖాంశ స్లాట్‌లోకి చొప్పించబడింది, ఇది సిలిండర్‌ను పూర్తిగా కత్తిరించలేదు. కరెంట్ సిలిండర్ గుండా వెళ్ళినప్పుడు, ధూళి కణాల చర్యలో ఒక నిర్దిష్ట మార్గంలో ఉండాలి. అయస్కాంత క్షేత్ర కరెంట్.

1898లో, డానిష్ ఇంజనీర్ V. పౌల్సెన్ సౌండ్ రికార్డింగ్ పద్ధతుల గురించి O. స్మిత్ ఆలోచనలను ఆచరణాత్మకంగా అమలు చేశాడు. ఈ సంవత్సరం సమాచారం యొక్క అయస్కాంత రికార్డింగ్ పుట్టిన సంవత్సరంగా పరిగణించబడుతుంది. V. పౌల్సెన్ మాగ్నెటిక్ రికార్డింగ్ మాధ్యమంగా 1 మిమీ వ్యాసం కలిగిన స్టీల్ పియానో ​​వైర్‌ను నాన్-మాగ్నెటిక్ రోల్‌పై గాయపరిచారు.

రికార్డింగ్ లేదా ప్లేబ్యాక్ సమయంలో, వైర్‌తో కలిసి రీల్ మాగ్నెటిక్ హెడ్‌కు సంబంధించి తిరుగుతుంది, ఇది దాని అక్షానికి సమాంతరంగా కదులుతుంది. మాగ్నెటిక్ హెడ్స్ లాగా విద్యుదయస్కాంతాలను ఉపయోగించారు, ఒక కాయిల్తో ఒక రాడ్-ఆకారపు కోర్ని కలిగి ఉంటుంది, దీని యొక్క ఒక ముగింపు పని పొరపైకి జారిపోతుంది.

అధిక అయస్కాంత లక్షణాలతో కృత్రిమ అయస్కాంత పదార్థాల పారిశ్రామిక ఉత్పత్తి మెటల్ మెల్టింగ్ టెక్నాలజీల అభివృద్ధి మరియు మెరుగుదల తర్వాత మాత్రమే సాధ్యమైంది.

XIX శతాబ్దంలో. ప్రధాన అయస్కాంత పదార్థం 1.2 ... 1.5% కార్బన్ కలిగిన ఉక్కు. XIX శతాబ్దం చివరి నుండి. సిలికాన్‌తో కలిపిన ఉక్కుతో భర్తీ చేయడం ప్రారంభించింది. XX శతాబ్దం అనేక బ్రాండ్ల అయస్కాంత పదార్థాల సృష్టి, వాటి అయస్కాంతీకరణ కోసం పద్ధతుల మెరుగుదల మరియు నిర్దిష్ట క్రిస్టల్ నిర్మాణాన్ని సృష్టించడం ద్వారా వర్గీకరించబడింది.

1906లో, హార్డ్-కోటెడ్ మాగ్నెటిక్ డిస్క్ కోసం US పేటెంట్ జారీ చేయబడింది. రికార్డింగ్ కోసం ఉపయోగించే అయస్కాంత పదార్థాల బలవంతపు శక్తి తక్కువగా ఉంది, ఇది అధిక అవశేష ఇండక్టెన్స్, పని పొర యొక్క పెద్ద మందం మరియు తక్కువ ఉత్పాదకతతో కలిపి, మాగ్నెటిక్ రికార్డింగ్ ఆలోచన 20 ల వరకు ఆచరణాత్మకంగా మరచిపోయింది. శతాబ్దం.

1925లో USSRలో మరియు 1928లో జర్మనీలో, రికార్డింగ్ మీడియా అభివృద్ధి చేయబడింది, అవి సౌకర్యవంతమైన కాగితం లేదా ప్లాస్టిక్ టేప్, వీటిలో కార్బొనిల్ ఇనుముతో కూడిన పొడి పొర వర్తించబడుతుంది.

గత శతాబ్దం 20వ దశకంలో. అయస్కాంత పదార్థాలు ఇనుముతో నికెల్ (పెర్మలాయిడ్) మరియు ఇనుముతో కోబాల్ట్ (పెర్మెండురా) మిశ్రమాల ఆధారంగా సృష్టించబడతాయి. అధిక పౌనఃపున్యాల వద్ద ఉపయోగం కోసం, ఫెర్రోకార్డ్‌లు అందుబాటులో ఉన్నాయి, ఇవి వార్నిష్‌తో పూత పూసిన కాగితంతో తయారు చేయబడిన లామినేటెడ్ పదార్థం, దానిలో పంపిణీ చేయబడిన ఇనుప పొడి కణాలతో ఉంటాయి.

1928 లో, మైక్రాన్-పరిమాణ కణాలతో కూడిన ఇనుప పొడిని జర్మనీలో పొందారు, ఇది రింగులు మరియు రాడ్ల రూపంలో కోర్ల తయారీలో పూరకంగా ఉపయోగించాలని ప్రతిపాదించబడింది.టెలిగ్రాఫ్ రిలే నిర్మాణంలో పెర్మల్లాయ్ యొక్క మొదటి అప్లికేషన్ అదే కాలానికి చెందినది.

Permalloy మరియు permendyur ఖరీదైన భాగాలను కలిగి ఉన్నాయి - నికెల్ మరియు కోబాల్ట్, అందుకే తగిన ముడి పదార్థాలు లేని దేశాల్లో ప్రత్యామ్నాయ పదార్థాలు అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి.

1935లో, H. మసుమోటో (జపాన్) సిలికాన్ మరియు అల్యూమినియం (అల్సిఫెర్)తో కలిపిన ఇనుము ఆధారంగా మిశ్రమాన్ని సృష్టించాడు.

1930లలో. ఇనుము-నికెల్-అల్యూమినియం మిశ్రమాలు (YUNDK) కనిపించాయి, ఇందులో అధిక (ఆ సమయంలో) బలవంతపు శక్తి మరియు నిర్దిష్ట అయస్కాంత శక్తి విలువలు ఉన్నాయి. అటువంటి మిశ్రమాలపై ఆధారపడిన అయస్కాంతాల పారిశ్రామిక ఉత్పత్తి 1940 లలో ప్రారంభమైంది.

అదే సమయంలో, వివిధ రకాల ఫెర్రైట్‌లు అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి మరియు నికెల్-జింక్ మరియు మాంగనీస్-జింక్ ఫెర్రైట్‌లు ఉత్పత్తి చేయబడ్డాయి. ఈ దశాబ్దంలో పెర్మలాయిడ్ మరియు కార్బొనిల్ ఐరన్ పౌడర్‌ల ఆధారంగా మాగ్నెటో-డైలెక్ట్రిక్స్ అభివృద్ధి మరియు ఉపయోగం కూడా ఉన్నాయి.

అదే సంవత్సరాల్లో, మాగ్నెటిక్ రికార్డింగ్ మెరుగుదలకు ఆధారమైన అభివృద్ధిని ప్రతిపాదించారు. 1935 లో, జర్మనీలో మాగ్నెటోఫోన్-కె 1 అనే పరికరం సృష్టించబడింది, దీనిలో ధ్వనిని రికార్డ్ చేయడానికి మాగ్నెటిక్ టేప్ ఉపయోగించబడింది, దీని పని పొరలో మాగ్నెటైట్ ఉంటుంది.

1939లో, F. మాథియాస్ (IG ఫార్బెన్ / BASF) బ్యాకింగ్, అంటుకునే మరియు గామా ఐరన్ ఆక్సైడ్‌తో కూడిన బహుళ-పొర టేప్‌ను అభివృద్ధి చేశారు. ప్లేబ్యాక్ మరియు రికార్డింగ్ కోసం పెర్మలాయిడ్ ఆధారంగా మాగ్నెటిక్ కోర్ ఉన్న రింగ్ మాగ్నెటిక్ హెడ్‌లు సృష్టించబడ్డాయి.

1940లలో. రాడార్ సాంకేతికత అభివృద్ధి అయస్కాంతీకరించిన ఫెర్రైట్‌తో విద్యుదయస్కాంత తరంగం యొక్క పరస్పర చర్య యొక్క అధ్యయనాలకు దారితీసింది. 1949లో, W. హెవిట్ ఫెర్రైట్‌లలో ఫెర్రో అయస్కాంత ప్రతిధ్వని యొక్క దృగ్విషయాన్ని గమనించాడు. 1950ల ప్రారంభంలో.ఫెర్రైట్ ఆధారిత సహాయక విద్యుత్ సరఫరాలను ఉత్పత్తి చేయడం ప్రారంభించింది.

1950లలో. జపాన్‌లో, హార్డ్ మాగ్నెటిక్ ఫెర్రైట్‌ల వాణిజ్య ఉత్పత్తి ప్రారంభమైంది, ఇవి YUNDK మిశ్రమాల కంటే చౌకగా ఉంటాయి, కానీ నిర్దిష్ట అయస్కాంత శక్తి పరంగా వాటి కంటే తక్కువ. కంప్యూటర్లలో సమాచారాన్ని నిల్వ చేయడానికి మరియు టెలివిజన్ ప్రసారాలను రికార్డ్ చేయడానికి మాగ్నెటిక్ టేపులను ఉపయోగించడం ప్రారంభించడం అదే కాలం నాటిది.

గత శతాబ్దం 60 లలో. యట్రియం మరియు సమారియంతో కూడిన కోబాల్ట్ సమ్మేళనాల ఆధారంగా అయస్కాంత పదార్థాల అభివృద్ధి జరుగుతోంది, ఇది రాబోయే దశాబ్దంలో వివిధ రకాల సారూప్య పదార్థాల పారిశ్రామిక అమలు మరియు మెరుగుదలకు దారి తీస్తుంది.

గత శతాబ్దం 70 లలో. సన్నని మాగ్నెటిక్ ఫిల్మ్‌ల ఉత్పత్తికి సంబంధించిన సాంకేతికతల అభివృద్ధి సమాచారాన్ని రికార్డ్ చేయడానికి మరియు నిల్వ చేయడానికి విస్తృతంగా ఉపయోగించబడటానికి దారితీసింది.

గత శతాబ్దం 80 లలో. NdFeB వ్యవస్థ ఆధారంగా సింటెర్డ్ అయస్కాంతాల వాణిజ్య ఉత్పత్తి ప్రారంభమవుతుంది. అదే సమయంలో, నిరాకార మరియు కొంచెం తరువాత, నానోక్రిస్టలైన్ అయస్కాంత మిశ్రమాల ఉత్పత్తి ప్రారంభమైంది, ఇది పెర్మలాయిడ్‌కు మరియు కొన్ని సందర్భాల్లో ఎలక్ట్రికల్ స్టీల్‌లకు ప్రత్యామ్నాయంగా మారింది.

నానోమీటర్-మందపాటి అయస్కాంత పొరలను కలిగి ఉన్న మల్టీలేయర్ ఫిల్మ్‌లలో జెయింట్ మాగ్నెటోరెసిస్టెన్స్ ఎఫెక్ట్‌ను 1985లో కనుగొన్నది ఎలక్ట్రానిక్స్ - స్పిన్ ఎలక్ట్రానిక్స్ (స్పింట్రోనిక్స్)లో కొత్త దిశకు పునాది వేసింది.

గత శతాబ్దం 90 లలో. SmFeN వ్యవస్థపై ఆధారపడిన సమ్మేళనాలు కాంపోజిట్ హార్డ్ మాగ్నెటిక్ మెటీరియల్స్ స్పెక్ట్రమ్‌కు జోడించబడ్డాయి మరియు 1995లో మాగ్నెటోరెసిస్టెన్స్ టన్నెలింగ్ ప్రభావం కనుగొనబడింది.

2005లోజెయింట్ టన్నెల్ మాగ్నెటోరెసిస్టెన్స్ ఎఫెక్ట్ కనుగొనబడింది. ఆ తరువాత, జెయింట్ మరియు టన్నెల్ మాగ్నెటోరెసిస్టెన్స్ ప్రభావం ఆధారంగా సెన్సార్లు అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి మరియు ఉత్పత్తిలో ఉంచబడ్డాయి, ఇది హార్డ్ మాగ్నెటిక్ డిస్క్‌ల మిశ్రమ రికార్డింగ్ / పునరుత్పత్తి హెడ్‌లు, మాగ్నెటిక్ టేప్ పరికరాలలో మొదలైన వాటిలో ఉపయోగించడానికి ఉద్దేశించబడింది. రాండమ్ యాక్సెస్ మెమరీ పరికరాలు కూడా సృష్టించబడ్డాయి.

2006లో, లంబంగా అయస్కాంత రికార్డింగ్ కోసం మాగ్నెటిక్ డిస్కుల పారిశ్రామిక ఉత్పత్తి ప్రారంభమైంది. సైన్స్ అభివృద్ధి, కొత్త సాంకేతికతలు మరియు పరికరాల అభివృద్ధి కొత్త పదార్థాలను సృష్టించడం మాత్రమే కాకుండా, గతంలో సృష్టించిన వాటి లక్షణాలను మెరుగుపరచడం కూడా సాధ్యం చేస్తుంది.

XXI శతాబ్దం ప్రారంభం అయస్కాంత పదార్థాల వినియోగానికి సంబంధించిన పరిశోధన యొక్క క్రింది ప్రధాన రంగాల ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది:

• ఎలక్ట్రానిక్స్లో - ఫ్లాట్ మరియు సన్నని-ఫిల్మ్ పరికరాల పరిచయం కారణంగా పరికరాల పరిమాణాన్ని తగ్గించడం;

• శాశ్వత అయస్కాంతాల అభివృద్ధిలో - వివిధ పరికరాలలో విద్యుదయస్కాంతాలను భర్తీ చేయడం;

• నిల్వ పరికరాలలో - మెమరీ సెల్ యొక్క పరిమాణాన్ని తగ్గించడం మరియు వేగాన్ని పెంచడం;

• విద్యుదయస్కాంత కవచంలో - విస్తృత పౌనఃపున్య పరిధిలో విద్యుదయస్కాంత కవచాల సామర్థ్యాన్ని పెంచడం, వాటి మందాన్ని తగ్గించడం;

• విద్యుత్ సరఫరాలో - అయస్కాంత పదార్థాలను ఉపయోగించే ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధి యొక్క పరిమితులను విస్తరించడం;

• అయస్కాంత కణాలతో ద్రవ అసమాన మాధ్యమంలో - వారి సమర్థవంతమైన అప్లికేషన్ యొక్క ప్రాంతాలను విస్తరించడం;

• వివిధ రకాల సెన్సార్ల అభివృద్ధి మరియు సృష్టిలో - కొత్త పదార్థాలు మరియు సాంకేతికతలను ఉపయోగించడం ద్వారా పరిధిని విస్తరించడం మరియు సాంకేతిక లక్షణాలను (ముఖ్యంగా సున్నితత్వం) మెరుగుపరచడం.