SGDMat_08_G.pdf

# Magnetisch gedrag van materialen Dit onderwerp verkent de fundamentele principes achter hoe materialen reageren op magnetische velden, van de basiselementen van magnetische velden en flux tot de verschillende categoriseringen van magnetisch gedrag. ### 1.1 Elektromagnetisme: De oorsprong van magnetische velden Magnetische velden worden gegenereerd door bewegende ladingen. Dit kan zowel een elektrische stroom in een geleidende draad zijn als de beweging van een elektron binnen een atoom [11](#page=11). * **Magnetische veldsterkte ($H$)**: Dit is een maat voor de intensiteit van een magnetisch veld en wordt uitgedrukt in Ampère per meter (A/m). Voor een lange, rechte geleider met stroom $I$ op afstand $r$ geldt [11](#page=11): $$H = \frac{I}{2\pi r}$$ [11](#page=11). * **Magnetische fluxdichtheid ($B$)**: Ook wel magnetische inductie genoemd, dit vertegenwoordigt het magnetische veld dat door een medium wordt opgewekt door een magnetische veldsterkte. De eenheid is Weber per vierkante meter (Wb/m²) of Tesla (T) [11](#page=11). * **Magnetische permeabiliteit ($\mu$)**: Dit is een materiaaleigenschap die aangeeft hoe goed een materiaal magnetische flux geleidt. De relatie tussen magnetische fluxdichtheid en magnetische veldsterkte wordt gegeven door [12](#page=12): $$B = \mu H$$ [11](#page=11). ### 1.2 Magnetisme in spoelen en materialen In een spoel, met name met een kern van een bepaald materiaal, kan de magnetische flux aanzienlijk wijzigen [12](#page=12). * **Magnetische permeabiliteit van de vrije ruimte ($\mu_0$)**: Dit is een fundamentele constante die de permeabiliteit van vacuüm beschrijft en is gelijk aan $4\pi \times 10^{-7}$ T m/A [12](#page=12). * **Magnetische fluxdichtheid in een spoel**: Voor een spoel met $N$ windingen, lengte $L$ en stroom $I$, is de fluxdichtheid in vacuüm: $$B_0 = \mu_0 H = \mu_0 \frac{NI}{L}$$ [12](#page=12). Wanneer de spoel een materiaal met permeabiliteit $\mu$ als kern heeft, wordt de fluxdichtheid: $$B = \mu H = \mu \frac{NI}{L}$$ [12](#page=12). ### 1.3 Eigenschappen van materialen in een magnetisch veld Materialen kunnen de magnetische flux in de spoel veranderen. Dit wordt gekenmerkt door verschillende parameters [14](#page=14): * **Relatieve magnetische permeabiliteit ($\mu_r$)**: Dit is de verhouding tussen de permeabiliteit van het materiaal en die van vacuüm: $$B = \mu H = \mu_r \mu_0 H$$ [14](#page=14). Hierbij is $\mu_r$ een dimensieloze grootheid. * **Magnetisatie ($M$)**: Dit is de magnetische dipoolmoment per volume-eenheid van het materiaal. Het kan ook worden uitgedrukt als [14](#page=14): $$B = B_0 + \mu_0 M$$ [14](#page=14). waarbij $B_0$ de fluxdichtheid in vacuüm is. * **Magnetische susceptibiliteit ($\chi_m$)**: Dit is een dimensieloze maat voor de mate waarin een materiaal gemagnetiseerd kan worden in reactie op een extern magnetisch veld. Het verband is [14](#page=14): $$M = \frac{B}{\mu_0} - H = (\mu_r - 1) H = \chi_m H$$ [14](#page=14). ### 1.4 Categorieën van magnetisme Materialen worden geclassificeerd op basis van hun magnetische gedrag, voornamelijk bepaald door de magnetische susceptibiliteit en het al dan niet aanwezig zijn van een permanent magnetisch moment op atomaire schaal [15](#page=15) [17](#page=17). #### 1.4.1 Diamagnetisme * **Kenmerken**: Diamagnetische materialen hebben geen permanent magnetisch moment op atoomniveau. Wanneer ze aan een extern magnetisch veld worden blootgesteld, wordt de beweging van de elektronen verstoord, wat een geïnduceerd magnetisch moment opwekt dat *tegengesteld* is aan het aangelegde veld [17](#page=17) [18](#page=18). * **Effect**: Dit effect is over het algemeen zwak [18](#page=18). * **Parameters**: * $\mu_r$ is iets kleiner dan 1 [18](#page=18). * $M$ is licht negatief [18](#page=18). * $\chi_m$ is typisch van de orde $-10^{-5}$ [18](#page=18). * **Voorbeelden**: Helium, diamant, plexiglas (PMMA), koper [15](#page=15). #### 1.4.2 Paramagnetisme * **Kenmerken**: Bij paramagnetische materialen hebben de atomen wel een permanent magnetisch moment. In afwezigheid van een extern veld zijn deze momenten willekeurig georiënteerd. Onder invloed van een extern magnetisch veld richten de magnetische dipolen zich *in de richting* van het veld, waardoor het veld wordt versterkt [17](#page=17) [19](#page=19). * **Effect**: Dit effect is ook relatief zwak [19](#page=19). * **Parameters**: * $\mu_r$ is iets groter dan 1 [19](#page=19). * $M$ is licht positief [19](#page=19). * $\chi_m$ varieert typisch van $10^{-5}$ tot $10^{-2}$ [19](#page=19). * **Voorbeelden**: Lucht, aluminium [15](#page=15). * **Gezamenlijk**: Diamagnetische en paramagnetische materialen worden doorgaans als niet-magnetisch beschouwd omdat hun permeabiliteit slechts beperkt wordt gewijzigd, en de magnetisatie verdwijnt zodra het externe veld wordt verwijderd [20](#page=20). #### 1.4.3 Ferromagnetisme * **Kenmerken**: Ferromagnetische materialen hebben grote magnetische momenten per atoom. Belangrijker nog, de atomen beïnvloeden elkaar sterk, waardoor de dipooloriëntatie van naburige atomen wordt beïnvloed. Dit leidt tot de vorming van magnetische "Weiss-domeinen" waarin de dipolen grotendeels parallel aan elkaar zijn georiënteerd. Dit gedrag is sterk afhankelijk van de ordening en kristalstructuur [17](#page=17) [21](#page=21). * **Materialen**: Komt voornamelijk voor bij metalen zoals nikkel (Ni), kobalt (Co), en alfa-ijzer ($\alpha$-Fe), evenals legeringen zoals neodymium-ijzer-boor (NdFeB) [21](#page=21). * **Magnetisatie**: Ferromagnetische materialen kunnen zeer hoge magnetisaties bereiken [22](#page=22). #### 1.4.4 Magnetische hysteresis Ferromagnetische materialen vertonen magnetische hysteresis, wat betekent dat hun magnetische toestand afhangt van hun magnetische geschiedenis [23](#page=23). * **Verzadigingsmagnetisatie ($B_{sat}$)**: De maximale fluxdichtheid die een materiaal kan bereiken [23](#page=23). * **Remanente magnetisatie**: Een permanente magnetisatie die achterblijft in het materiaal, zelfs wanneer het externe veld $H$ nul is [23](#page=23). * **Coërcitief veld**: Een tegenwerkend magnetisch veld dat nodig is om de magnetisatie in het materiaal te verwijderen [23](#page=23). #### 1.4.5 Zachte en harde magneten Op basis van hysteresisgedrag worden materialen ingedeeld als: * **Zachte magneten**: Hebben een lage coërcitiviteit en worden gemakkelijk gemagnetiseerd en gedemagnetiseerd. Toepassingen zijn transformatoren, elektromotoren en luidsprekers [24](#page=24). * **Harde magneten**: Hebben een hoge coërcitiviteit en behouden hun magnetisme. Ze worden gebruikt in permanente magneten en magnetische opslagmedia [24](#page=24). #### 1.4.6 Antiferromagnetisme en Ferrimagnetisme * **Kenmerken**: Naast diamagnetisme, paramagnetisme en ferromagnetisme zijn er ook antiferromagnetische en ferrimagnetische materialen. Deze zijn vaak keramisch en bevatten verschillende elementen met verschillende magnetische dipolen. Bij ferrimagnetisme, zoals bij magnetiet ($Fe_3O_4$), richten de dipolen zich deels parallel en deels antiparallel, resulterend in een netto magnetisatie. Antiferromagnetisme daarentegen heeft perfect tegengesteld gerichte dipolen die elkaar volledig opheffen [15](#page=15) [26](#page=26). ### 1.5 Curie Temperatuur * **Definitie**: De Curie temperatuur ($T_C$) is de temperatuur boven welke ferromagnetische, ferrimagnetische en antiferromagnetische materialen hun specifieke magnetische gedrag verliezen en zich gaan gedragen als paramagnetische materialen. De magnetische susceptibiliteit van ferromagnetische materialen neemt significant af boven de Curie temperatuur [15](#page=15) [28](#page=28). > **Tip**: Begrijp het verschil tussen de magnetische veldsterkte ($H$) en de magnetische fluxdichtheid ($B$). $H$ wordt veroorzaakt door ladingen, terwijl $B$ de effectieve magnetische inductie is in een bepaald medium, sterk beïnvloed door de materiaaleigenschappen. > **Tip**: De relatieve magnetische permeabiliteit ($\mu_r$) en de magnetische susceptibiliteit ($\chi_m$) zijn cruciale parameters om het magnetische gedrag van een materiaal te kwantificeren. Onthoud de relatie hiertussen: $\mu_r = \chi_m + 1$. > **Voorbeeld**: Een kern van ijzer in een spoel met een magnetische veldsterkte $H$ zal een veel hogere magnetische fluxdichtheid $B$ produceren dan wanneer de spoel in vacuüm zou zijn, dankzij de hoge $\mu_r$ van ijzer [27](#page=27). > **Oefening (zoals op pagina 16)**: > Een stroom van 15,0 A gaat door een spoel van metaaldraad die 0,250 m lang is en 400 windingen heeft. > (a) Wat is de grootte van de magnetische veldsterkte H? > Voor een spoel (solenoïde) geldt de formule $H = \frac{NI}{L}$. > $H = \frac{400 \times 15.0 \text{ A}}{0.250 \text{ m}} = 24000 \text{ A/m}$ > (b) Bereken de magnetisch flux B als de spoel in een vacuüm zit. De magnetische permeabiliteit van de vrije ruimte is $4\pi \times 10^{-7}$ T m/A. > $B = \mu_0 H$ > $B = (4\pi \times 10^{-7} \text{ T m/A}) \times (24000 \text{ A/m})$ > $B \approx 3.016 \times 10^{-2} \text{ T}$ > (De berekening op p. 16 is niet volledig aanwezig, dit is een uitwerking gebaseerd op de formules.) [16](#page=16). --- # Diëlektrisch gedrag van materialen Dit deel behandelt de reactie van materialen op een elektrisch veld, inclusief de mechanismen van polarisatie, hun frequentieafhankelijkheid en specifieke diëlektrische verschijnselen zoals piëzo-elektriciteit, pyro-elektriciteit en ferro-elektriciteit [30](#page=30) [31](#page=31) [32](#page=32). ### 2.1 Het principe van een diëlektricum Een diëlektricum kan worden gezien als een isolator tussen twee geleidende platen, vergelijkbaar met een condensator. In de vrije ruimte is de permittiviteit $\varepsilon_0$, met een waarde van $8.85 \times 10^{-12}$ F/m. De verhouding tussen de permittiviteit van een materiaal en de permittiviteit van de vrije ruimte wordt de diëlektrische constante $\varepsilon_r$ genoemd. De capaciteit ($C$) van een condensator is gerelateerd aan deze waarden door de formule $C = \varepsilon_0 \varepsilon_r \frac{A}{t}$, waarbij $A$ de oppervlakte van de platen is en $t$ de afstand tussen de platen. De spanning ($V$) over de platen is gelijk aan $Q/C$, en het elektrische veld ($E$) tussen de platen is $V/t$ [31](#page=31). ### 2.2 Polarisatie in materialen Polarisatie verwijst naar de opbouw van ladingen binnen een materiaal als reactie op een extern elektrisch veld, wat leidt tot een verschuiving van lading binnen het rooster zonder dat er sprake is van geleiding. Er zijn verschillende polarisatiemechanismen te onderscheiden [32](#page=32): * **Elektronenpolarisatie:** Hierbij wordt de elektronenwolk rond een atoom of molecuul vervormd [32](#page=32). * **Ionische polarisatie:** Dit treedt op wanneer ionen binnen een kristalrooster verschuiven ten opzichte van elkaar [32](#page=32). * **Dipoolpolarisatie:** Dit mechanisme is van toepassing op materialen met polaire moleculen, waarbij deze moleculen zich heroriënteren in de richting van het elektrische veld [32](#page=32). * **Ruimteladingspolarisatie:** Dit is de verplaatsing van ladingen over grotere afstanden binnen het materiaal, bijvoorbeeld bij grensvlakken of defecten [32](#page=32). > **Tip:** Hoewel er ladingsopbouw plaatsvindt, is er bij polarisatie geen sprake van netto elektrische geleiding door het materiaal [32](#page=32). ### 2.3 Gedrag onder wisselend elektrisch veld Wanneer een materiaal wordt blootgesteld aan een wisselend elektrisch veld, treedt er een vertraging op in de polarisatiereactie van het materiaal. Dit fenomeen staat bekend als 'na-ijlen' of hysterese. Deze vertraging kan leiden tot energieverliezen, die worden gekwantificeerd door de dissipatiefactor $D$ en de verliesfactor $L$ [33](#page=33): $D = \tan \delta$ [33](#page=33). $L = \varepsilon_r \tan \delta$ [33](#page=33). Hierin is $\delta$ de fasehoek tussen het aangelegde veld en de polarisatiereactie [33](#page=33). ### 2.4 Frequentieafhankelijkheid van polarisatie De mate van polarisatie in een materiaal is sterk afhankelijk van de frequentie van het aangelegde elektrische veld. Over het algemeen neemt de polarisatie stapsgewijs af naarmate de frequentie toeneemt. In de overgangsgebieden tussen verschillende polarisatiemechanismen treedt er een faseverschuiving op en worden er energieverliezen gegenereerd. Deze verliezen kunnen leiden tot inwendige warmteontwikkeling in het materiaal [34](#page=34). #### 2.4.1 Tabel van diëlektrische eigenschappen De volgende tabel geeft een overzicht van de diëlektrische eigenschappen van verschillende materialen [35](#page=35): | Materiaal | Diëlektrische constante ($\varepsilon_r$) | Diëlektrische sterkte (MV/m) | Dissipatiefactor ($\tan \delta$) | Verliesfactor ($\varepsilon_r \tan \delta$) | | :--------------- | :-------------------------------------- | :--------------------------- | :------------------------------- | :--------------------------------------- | | Lucht | 1.0006 | 3 | 0 | 0 | | Water | 77 | 0.05 | 3.85 | - | | Mica | 5-9 | 40-80 | 0.0001-0.0007 | 0.003 | | Glas | 5.5-6 | 12-14 | 0.0144-0.0207 | 0.1 | | TiO$_2$ | 10-40 | 2-12 | 0.001-0.01 | 0.15 | | PF | 4-6 | 12-15 | 0.005-0.01 | 0.038 | | PA | 6.6 | 6.8-9.6 | 20-35 | 0.089-0.235 | | HDPE | 2.2-2.4 | 18-20 | 0.0004-0.0006 | 0.001 | | PTFE | 2-2.2 | 18-20 | 0.0002 | 0.0004 | #### 2.4.2 Toepassingen van diëlektrisch gedrag Het diëlektrisch gedrag van materialen vindt diverse toepassingen [36](#page=36): * **Condensatoren:** Materialen met een hoge diëlektrische constante worden gebruikt in condensatoren voor energieopslag en het stabiliseren van stroomkringen. Ze kunnen ook dienen om lage frequenties te blokkeren [36](#page=36). * **Sensoren en actuatoren:** Deze toepassingen maken gebruik van specifieke diëlektrische effecten om mechanische beweging om te zetten in elektrische signalen, of vice versa [37](#page=37) [38](#page=38). * **Inkjet printers:** In inkjet printers worden vaak materialen met specifieke diëlektrische eigenschappen gebruikt om de nauwkeurige plaatsing van inktdruppels te realiseren [37](#page=37). * **Geheugentoepassingen:** Sommige diëlektrische materialen zijn cruciaal voor de werking van bijvoorbeeld RAM-geheugen [39](#page=39). ### 2.5 Specifieke diëlektrische verschijnselen #### 2.5.1 Piëzo-elektrische materialen Piëzo-elektrische materialen bezitten inwendige elektrische dipolen. Wanneer deze materialen mechanisch worden vervormd, verschuiven deze dipolen, wat resulteert in een ladingsherverdeling en een elektrische spanning. Dit principe wordt gebruikt in sensoren, actuatoren en inkjet printers [37](#page=37). #### 2.5.2 Pyro-elektrische materialen Pyro-elektrische materialen hebben ook inwendige elektrische dipolen. Wanneer de temperatuur van deze materialen verandert (opwarmen of afkoelen), verplaatsen de dipolen zich, wat leidt tot een verandering in de elektrische spanning. Dit effect wordt benut in temperatuursensoren [38](#page=38). #### 2.5.3 Ferro-elektrische materialen Bij ferro-elektrische materialen kunnen de elektrische dipolen in het rooster zich aligneren in specifieke gebieden, genaamd domeinen. Een bekend voorbeeld van een ferro-elektrisch materiaal is lood zirconaat titanaat (PZT), dat wordt toegepast in onder andere RAM-geheugen en supercondensatoren [39](#page=39). > **Tip:** Ferro-elektriciteit is vergelijkbaar met ferromagnetisme; beide vertonen een spontane magnetisatie/polarisatie die kan worden omgekeerd door een extern veld [39](#page=39). --- # Optische eigenschappen van materialen Dit onderwerp onderzoekt de interactie van licht met materialen, inclusief breking en reflectie, en hoe materiaaleigenschappen zoals brekingsindex en oppervlakteafwerking het optische gedrag bepalen. ### 3.1 Licht en zijn eigenschappen Licht wordt beschouwd als fotonen met energie $E = \frac{hc}{\lambda}$ waarbij $c$ de lichtsnelheid in vacuüm is, $h$ de constante van Planck en $\lambda$ de golflengte. De snelheid van licht in een vast materiaal wordt gegeven door $v = \frac{c}{\sqrt{\varepsilon_r \mu_r}}$ waar $\varepsilon_r$ de relatieve diëlektrische constante en $\mu_r$ de relatieve magnetische susceptibiliteit zijn. Voor veel materialen, vooral bij zichtbare frequenties, is $\mu_r \approx 1$, waardoor de snelheid vereenvoudigd wordt tot $v \approx \frac{c}{\sqrt{\varepsilon_r}}$ [41](#page=41). ### 3.2 Kleurmeting Een colorimeter kan worden gebruikt om kleuren te kwantificeren met behulp van een LAB-kleurruimte. Hierbij staat $L$ voor helderheid, $a^*$ voor de rood-groene as (positief voor rood) en $b^*$ voor de geel-blauwe as (positief voor blauw) [42](#page=42). ### 3.3 Breking Breking treedt op wanneer licht overgaat van het ene medium naar het andere met een verschillende brekingsindex. Hierbij verandert de hoek van het doordringende licht. De wet van Snellius beschrijft dit fenomeen: $n_1 \sin(\theta_1) = n_2 \sin(\theta_2)$ waarbij $n_1$ en $n_2$ de brekingsindices zijn van het eerste en tweede medium, en $\theta_1$ en $\theta_2$ de invalshoek en brekingshoek respectievelijk. De brekingsindex $n$ is gedefinieerd als de verhouding tussen de lichtsnelheid in vacuüm en de snelheid in het materiaal: $n = \frac{c}{v}$ [43](#page=43). ### 3.4 Reflectie Reflectie van licht is onderworpen aan de wet van de terugkaatsing, waarbij de invalshoek gelijk is aan de reflectiehoek. De reflectiviteit ($R$) hangt af van de brekingsindices van de twee media en wordt gegeven door de volgende formule [44](#page=44): $$R = \left(\frac{n_1 - n_2}{n_1 + n_2}\right)^2$$ [44](#page=44). Daarnaast wordt de reflectie mede bepaald door de oppervlakteruwheid van het materiaal [44](#page=44). ### 3.5 Oppervlakteafwerking De oppervlakteruwheid van een materiaal speelt een cruciale rol in hoe licht ermee interageert. Verschillende oppervlaktebehandelingen, zoals zandstralen of polijsten, kunnen het optische gedrag significant beïnvloeden. Een glad oppervlak zal doorgaans spiegelende reflectie vertonen, terwijl een ruw oppervlak diffuse reflectie veroorzaakt [45](#page=45). ### 3.6 Lichtinteractie met metalen Wanneer licht op metalen valt, exciteren de fotonen de elektronen in het metaal, wat leidt tot absorptie. Deze geëxciteerde elektronen vallen vervolgens terug naar hun oorspronkelijke energieniveau, waarbij ze het licht reflecteren. De indringdiepte van licht in metalen is relatief klein, typisch rond de 0.1 micrometer [46](#page=46). ### 3.7 Licht in amorfe en kristallijne stoffen De manier waarop licht zich voortplant en interageert met materialen verschilt tussen amorfe en kristallijne structuren. Kristallijne materialen hebben een geordende atomaire structuur die kan leiden tot specifieke optische eigenschappen zoals dubbele breking, terwijl amorfe materialen een willekeurige structuur hebben [47](#page=47). ### 3.8 Oefening **Oefening:** Bereken de snelheid van licht in diamant met een diëlektrische constante van 5,5 bij frequenties binnen het zichtbaar licht bereik en een magnetische susceptibiliteit van -2,17 x 10$^{-5}$ [48](#page=48). De snelheid van licht in een materiaal is $v = \frac{c}{\sqrt{\varepsilon_r \mu_r}}$. Gegeven $\varepsilon_r = 5,5$ en $\mu_r = 1 - \chi_m = 1 - (-2,17 \times 10^{-5}) \approx 1$ [41](#page=41). Dus, $v \approx \frac{c}{\sqrt{5,5 \times 1}} \approx \frac{c}{\sqrt{5,5}}$ [48](#page=48). Met $c \approx 3 \times 10^8$ m/s, is de snelheid $v \approx \frac{3 \times 10^8}{\sqrt{5,5}} \approx 1,28 \times 10^8$ m/s [48](#page=48). ### 3.9 Reflectievraag **Vraag:** Waarom mag je een vork niet in de magnetron doen, maar een glazen kom wel [49](#page=49)? **Antwoord:** Metalen, zoals een vork, reflecteren magnetronstraling. Deze reflectie kan leiden tot vonkvorming en schade aan de magnetron. Glas daarentegen is transparant voor magnetronstraling en absorbeert slechts een klein deel ervan, waardoor het veilig is om te gebruiken [49](#page=49). --- ## Veelgemaakte fouten om te vermijden - Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens - Let op formules en belangrijke definities - Oefen met de voorbeelden in elke sectie - Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Magnetische veldsterkte (H) | Een vectorgrootheid die de sterkte en richting van een magnetisch veld beschrijft, uitgedrukt in Ampère per meter (A/m). Het vertegenwoordigt het vermogen van een magnetisch veld om magnetisatie in een materiaal te induceren. | | Magnetische flux (B) | Ook wel magnetische inductie genoemd, deze vectorgrootheid beschrijft de dichtheid van magnetische veldlijnen die door een bepaald oppervlak gaan, uitgedrukt in Weber per vierkante meter (Wb/m²) of Tesla (T). | | Magnetische permeabiliteit (µ) | Een maat voor het vermogen van een materiaal om een extern magnetisch veld te ondersteunen en de magnetische fluxdichtheid te beïnvloeden. Het wordt uitgedrukt in eenheden van permeabiliteit (bijv. T·m/A). De magnetische permeabiliteit van de vrije ruimte is µ₀. | | Magnetische susceptibiliteit (χm) | Een dimensieloze grootheid die aangeeft hoe sterk een materiaal gemagnetiseerd wordt in reactie op een extern magnetisch veld. Een positieve susceptibiliteit duidt op paramagnetisme of ferromagnetisme, een negatieve op diamagnetisme. | | Diamagnetisme | Een vorm van magnetisme die optreedt in alle materialen, waarbij het materiaal een zwak magnetisch veld genereert dat tegengesteld is aan het aangelegde externe veld. Dit resulteert in een lichte afstoting van magneten. | | Paramagnetisme | Een vorm van magnetisme waarbij materialen een zwak magnetisch veld worden aangetrokken door een extern magnetisch veld. Dit wordt veroorzaakt door ongepaarde elektronen die bijdragen aan een netto magnetisch moment in de atomen. | | Ferromagnetisme | Een sterke vorm van magnetisme die optreedt in materialen zoals ijzer, nikkel en kobalt, waarbij de magnetische dipolen van de atomen spontaan parallel aan elkaar uitlijnen, zelfs zonder extern veld, wat resulteert in permanente magneten. | | Diëlektrische constante (εr) | Een dimensieloze factor die aangeeft hoeveel een materiaal de capaciteit van een condensator verhoogt vergeleken met een vacuüm. Het is gerelateerd aan de permittiviteit van het materiaal. | | Polarisatie | Het proces waarbij positieve en negatieve ladingen binnen een materiaal enigszins van elkaar gescheiden worden als reactie op een aangelegd elektrisch veld, wat resulteert in een netto dipoolmoment. | | Piëzo-elektrisch materiaal | Een materiaal dat een elektrische lading genereert wanneer het mechanisch wordt vervormd, en omgekeerd, vervormt wanneer er een elektrisch veld op wordt aangelegd. | | Pyro-elektrisch materiaal | Een materiaal dat een elektrische polarisatie genereert als reactie op een temperatuurverandering. Dit resulteert in een oppervlaktelading die gemeten kan worden. | | Ferro-elektrisch materiaal | Materialen die een spontane elektrische polarisatie vertonen die omkeerbaar is door een extern elektrisch veld, vergelijkbaar met ferromagnetische materialen met hun magnetische polarisatie. | | Brekingsindex (n) | Een dimensieloze grootheid die beschrijft hoe snel licht door een medium beweegt ten opzichte van de lichtsnelheid in vacuüm. Het bepaalt ook de mate van breking (verandering van richting) van licht bij het passeren van de grens tussen twee media. | | Reflectiviteit (R) | De verhouding van de hoeveelheid gereflecteerd licht tot de hoeveelheid invallend licht op een oppervlak. Het is afhankelijk van de optische eigenschappen van het materiaal en de invalshoek van het licht. |