مواد دیامغناطیس و پارامغناطیس چه تفاوتی دارند؟
دیامغناطیس
مواد دیامغناطیس، موادی هستند که در اثر اعمال یک میدان مغناطیسی خارجی در آن‌ها یک میدان مغناطیسی القایی در جهت مخالف ایجاد می‌شود و توسط میدان دفع می‌شوند. مواد پارامغناطیس برعکس این رفتار را از خود نشان می‌دهند. دیامغناطیس شدن یک خاصیت مکانیک کوانتومی است که در تمام مواد رخ می‌دهد و وقتی فقط از جنبه مغناطیس به موضوع بنگریم این مواد دیامغناطیس نامیده می‌شوند و برخلاف مواد فرومگنت مغناطیس دائمی نیستند.
قانون گاوس
بار الکتریکی که در ساده‌ترین موقعیت‌های کتاب درسی بیان می‌شود در میان "بار الکتریکی آزاد" طبقه‌بندی می‌شود، برای مثال، باری که در الکترواستاتیک جابجا می‌شود، یا باری که روی صفحه‌های خازن ذخیره می‌شوند. در عوض " بار مقید" فقط در مورد چارچوب دی الکتریک بیان می‌شود و موادی که قابلیت قطبی شدن دارند.(تمام مواد تا حدی قابلیت قطبش دارند.) زمانی که موادی این چنین در یک میدان الکتریکی خارجی قرار می‌گیرند، الکترون‌ها در قید اتم‌های خود می‌مانند، اما در پاسخ به میدان الکتریکی یک تغییر فاصله میکروسکوپی با اتم خود می‌دهند، بنابراین الکترون‌های یک سمت بیشتر از سمت دیگر اتم می‌شود. همه این جابجایی‌های میکروسکوپیک جمع می‌شوند تا یک شبکه توزیع بار را تشکیل دهند، و این به منزله وجود " بار مقید" است. همه بارها از دیدگاه میکروسکوپیک اساساً یکسان هستند، اغلب دلایل عملی برای تمایز بین بار مقید و بار آزاد وجود دارد. یکی از دلایل اساس قانون گاوس است، که از لحاظE، در اکثر موارد در معادلات برای محاسبات و استفاده از D باید بار را به صورت بار آزاد در نظر بگیریم. مقاومت و رسانایی الکتریکی
. اَبَررسانایی پدیده‌ای است که در دماهای بسیار پایین برای برخی از مواد رخ می‌دهد. در حالت ابررسانایی مقاومت الکتریکی ماده صفر می‌شود و ماده خاصیت دیامغناطیسی کامل پیدا می‌کند، یعنی میدان مغناطیسی را دفع می‌کند. دفع میدان مغناطیسی تنها تفاوت اصلی ابررسانا با رسانای کامل است، زیرا رسانای کامل میدان مغناطیسی را عبور می‌دهد (آن را دفع نمی‌کند). پوزیترون
خواص ذرات از جنبه‌های زیادی با خواص میدان الکترومغناطیسی (نور) فرق دارد. عمده‌ترین اختلاف این است که همه اجسام پیرامون ما از ذرات ساخته شده‌اند ممکن است به نظر رسد که فقط نور است که عمل انتقال انرژی از بعضی اجسام به بعضی دیگر را انجام می‌دهد به این دلیل حتی در آغاز سده ۲۰ بر این باور بودند که نور (میدان الکترومغناطیسی) و ماده را سد غیرقابل گذری از یکدیگر جدا کرده‌است. امواج تراهرتز
در فیزیک، تابش تراهرتز قسمتی از امواج الکترومغناطیسی است که در محدوده فرکانس ۰٫۳ تا ۳ تراهرتز قرار دارد. اصطلاح تراهرتز به تابش الکترومغناطیسی در بازه فرکانس بین طیف فرکانسی ریزموج، ۳۰۰ گیگاهرتز (۳×۱۰ Hz) و طیف فرکانسی مادون قرمز، ۳۰۰۰ گیگاهرتز (۳×۱۰ Hz) گفته می‌شود. از دیدگاه طول موج، محدوده این امواج بین 0.1 mm (یا ۱۰۰ μm) تا 1.0 mm است. از دیدگاه عملی، تابش تراهرتز به دلیل نمایاندن ناحیه‌ای در الکترومغناطیس که فرکانس الکترومغناطیسی ان از دسترسی مستقیم دور مانده و باید توسط خصوصیات جایگزین طول موج یا انرژی اندازه‌گیری شود، بسیار مورد توجه است. به دلایلی که گفته شد، تابش تراهرتز ناحیه‌ای را به ما نشان می‌دهد که در ان امکان تولید و سوارسازی (یا مدولاسیون) سیگنال‌های الکترومغناطیسی همدوس توسط ابزارهای رایج برای تولید امواج رادیویی و ریزموج همدوس، وجود ندارد و بنابراین ابزارهای و روش‌های جدیدی نیاز است. به این ناحیه فرکانسی، شکاف تراهرتز می‌گویند. عنصر شیمیایی
معیار دیگر برای متمایز کردن عناصر از یکدیگر، حالت ماده یا فاز ماده است. در دما و فشار استاندارد، فازهای متصور برای یک عنصر عبارتند از جامد، مایع و گاز. بیشتر عناصر در دمای مرسوم و فشار اتمسفر، جامد هستند. در حالی که برخی گاز بوده و تنها عناصر مایع در دمای صفر درجه سلسیوس (سی و دو درجه فارنهایت) برم و جیوه هستند. گالیم و سزیم نیز در این دما جامد هستند، اما به ترتیب در دماهای ۲۸/۴ سلسیوس و ۲۹/۸ سلسیوس تبدیل به مایع می‌شوند. دگرشکلی
دگرشکل ، دگرواره، چندگونی یا آلوتروپی بنا بر تعریف اتحادیه بین‌المللی شیمی محض و کاربردی (آیوپاک) وجود «حالت‌های ساختاری متفاوت برای یک عنصر» است. هر کدام از این شکل‌ها، دگرشکل نامیده می‌شوند. در واقع دگرشکل‌های یک عنصر از لحاظ ساختار شیمیایی نا همسانند، از همین رو ویژگی‌های فیزیکی متفاوتی (اعم از چگالی، انحلال پذیری و…) و همچین ویژگی‌های شیمیایی متفاوتی (همچون میزان واکنش پذیری) دارند. نمونه‌های مشهور مواد دارای دگرشکل اکسیژن، کربن، گوگرد و آهن هستند. دگرشکلی به ساختار پیوند شیمیایی بین اتم‌های یک عنصر مرتبط بوده و نباید با حالت‌های فیزیکی مواد اشتباه گرفته شود؛ مثلاً بخار آب، آب و یخ دگرشکل به‌شمار نمی‌آیند، زیرا در اثر تغییر فاصله بین مولکول‌های آب ایجاد می‌شوند، نه به سبب تغییر در پیوندهای شیمیایی درون مولکول آب. ابررسانایی
اَبَررسانایی پدیده‌ای است که در دماهای بسیار پایین برای برخی از مواد رخ می‌دهد. در حالت ابررسانایی مقاومت الکتریکی ماده دقیقاً صفر می‌شود و ماده خاصیت دیامغناطیس کامل پیدا می‌کند؛ یعنی میدان مغناطیسی را از درون خود طرد می‌کند. طرد میدان مغناطیسی تنها تفاوت اصلی ابررسانا با رسانای کامل است، زیرا در رسانای کامل انتظار می‌رود م میدان مغناطیسی ثابت بماند، در حالی که در ابررسانا میدان مغناطیسی همواره صفر است. مقاومت الکتریکی یک رسانای فلزی به تدریج با کاهش دما کم می‌شود. در رساناهای معمولی مثل مس و نقره، وجود ناخالصی و مشکلات دیگر این روند را کند می‌کند. به‌طوری‌که حتی در صفر مطلق هم نمونه‌های معمول مس همچنان مقاومت الکتریکی کمی دارند. در مقابل ابررساناها موادی هستند که اگر دمایشان از یک دمای بحرانی کمتر شود، ناگهان مقاومت الکتریکی خود را از دست می‌دهند. جریانی از الکتریسیته در یک حلقهٔ ابررسانا می‌تواند برای مدت نامحدودی بدون وجود مولد جریان وجود داشته باشد. مانند پدیدهٔ فرومغناطیس و خطوط طیفی اتمها، ابررسانایی نیز پدیده‌ای کوانتومی است. هر چند یک تئوری جهانشمول برای اَبَررسانایی وجود ندارد؛ و نمی‌توان آن را با فیزیک کلاسیک به مانند یک رسانای مطلوب توصیف کرد. فراماده فوتونی
مواد فرومغناطیس و ضد فرومغناطیسی، به‌طور طبیعی می‌توانند به تشدید (انعکاس) مغناطیسی دست یابند، اما با اتلافی چشمگیر. در مواد طبیعی مانند آهنرباهای طبیعی و دگرشکلی‌های آهن، رزونانس برای گذردهی الکتریکی (کوپلینگ) و تراوایی مغناطیسی (کوپلینگ) در فرکانس یکسان رخ نمی‌دهد. مقره
عایق الکتریکی یا نارسانا، ماده‌ای است که به میدان الکتریکی پاسخ نمی‌دهد و کاملاً در برابر جریان بار الکتریکی مقاومت می‌کند. در عمل عایق کامل وجود ندارد، بنابراین مواد دی‌الکتریک با ثابت دی‌الکتریک بالا را عایق الکتریکی می‌نامند. مقره‌ها فاقد هرگونه حفره داخلی و ناخالصی می باشند. در مواد دی‌الکتریک الکترون‌های والانس به شدت به اتم‌هایشان وابسته‌اند. این مواد در تجهیزات الکتریکی همچون عایق‌ها یا عایق‌بندی بکار می‌روند. از عایق الکتریکی برای حمایت از رسانای الکتریکی یا جداسازی آن استفاده می‌شود، بدون آنکه جریان الکتریکی از درونش عبور کند. در زبان انگلیسی از واژهٔ "insulator" که به معنای عایق الکتریکی است، برای اشاره به مقره‌های خطوط انتقال انرژی الکتریکی نیز استفاده می‌شود. فرومغناطیس
مواد فرومغناطیسی خود به خود به حوزه‌های مغناطیسی تقسیم می‌شوند زیرا که سطح انرژی پایین‌تری دارد. در مسافت‌های طولانی (بعد از هزاران یون) انرژی تبادل شده از دو قطبی کلاسیک نا ترازپیشی می‌گیرد. مرز بین دو حوزه، که در آن خاصیت مغناطیسی افول می‌کند، دیوارهٔ حوزه نامیده می‌شود (به عنوان مثال، دیوار Néel/Bloch، بسته به اینکه آیا مغناطیسی شدن موازی / عمود بر رابط دامنه است) انتقال تدریجی در مقیاس اتمی خواهد بود. (پوشش فاصله در حدود ۳۰۰ یون در آهن) این اثر توسط Barkhausen نشان داده شده‌است: زمانی که میدان مغناطیسی تغییر می‌کند، تغییرات مغناطیسی در هزاران جهش کوچک ناپیوسته ناگهانی دیواره به عیوب قبلی می‌چسبد. این مغناطیسی شدن را می‌توان به عنوان یک تابع از میدان‌های خارجی توسط منحنی hysteresis توصیف کرد. اگر چه این حالت دامنه تراز است حداقل انرژی پیکربندی بسیار پایداراست و مشاهده شده‌ است که برای میلیون‌ها سال در آهن مغناطیسی seafloor همسو شده توسط میدان مغناطیسی زمین باقی می‌ماند. ماده قابل برنامه‌ریزی
آهنربای الکترومغناطیسی نوعی آهنربا است که هم از مواد الکترومغناطیس و هم از یک آهنربای دائمی دو قطبی تشکیل شده‌است، که در آن از میدان مغناطیسی تولید شده توسط الکترومغناطیس برای تغییر خاصیت مغناطیسی آهنربای دائمی مورد استفاده قرار می‌گیرد. آهنربای دائمی از مواد مغناطیسی سخت و نرم تشکیل شده‌است که فقط مواد دارای خاصیت مغناطیسی نرم قابلیت تغییر خاصیت آهنربایی آن را دارند. هنگامی که مواد مغناطیسی نرم و سخت دارای مغناطیس مخالف هم دیگر هستند، آهنربا هیچ میدان خالصی ندارد و زمانی که دارای مغناطیس موافق هم شوند، آهنربا رفتار مغناطیسی را بروز می‌دهد. مغناطیس
در ماده پادفرومغناطیس بر خلاف فرومغناطیس، تمایل ممان‌های الکترون‌های ظرفیت بر این است که در خلاف جهت همدیگر باشند. ممان مغناطیسی خالص درین مواد صفر است (زیرا ممان‌ها همدیگر را خنثی می‌کنند). این مواد در دماهای کم وجود دارند و با افزایش دما می‌توانند رفتار فرومغناطیسی یا دیامغناطیسی از خود نشان دهند. نیروهای بنیادی
نیروی الکترومغناطیسی مانند گرانش محدوده اثر بینهایت دارد ولی بسیار وسیع‌تر؛ بنابراین در بسیاری از پدیده‌هایی که روزانه تجربه می‌کنیم می‌توان آن را یافت، مانند نفوذناپذیری مواد جامد، اصطکاک، رنگین کمان، آذرخش و نیز تمام ساخته‌های بشر که در آن‌ها از جریان الکتریکی استفاده می‌شود مانند تلویزیون، لیزر و رایانه. الکترومغناطیس به صورت بنیادی بسیاری از ویژگی‌های شیمیایی عناصر و هم چنین پیوندهای شیمیایی را در سطح کلان (ماکروسکوپیک) و سطح اتمی (میکروسکوپیک) تعیین می‌کند. سلاح پادماده‌ای
، ضدماده در حقیقت نقطه مقابل ماده است، برای هر اتم ماده یک اتم ضدماده وجود دارد با جرم و شکل برابر، در هنگام انفجار بیگ بنگ جهان در ابتدا هم شامل ماده بود و هم ضدماده، ضد ماده با برخورد به ماده نابود می‌شود و همین عامل باعث شده که ضد ماده عملاً در زمین یافت نشود، تئوری ضد ماده ابتدا در سال ۱۹۲۰ مطرح شد، در سال ۱۹۲۸ پل دیراک فیزیک‌دان معروف انگلیسی تلاش فراوانی برای تطبیق دو فصل جدید فیزیک ، نظریه نسبیت انیشتن و مکانیک کوانتمی انجام داد، او دریافت که در مقابل هر مولکول هیدروژن که از یک پروتون بار مثبت و یک الکترون با بار منفی (ماده) تشکیل شده یک مولکول با جرم برابر که از یک آنتی پروتون با بار منفی و یک پوزیترون با بار مثبت (ضد ماده) تشکیل شده می‌تواند وجود داشته باشد. دستگاه ذخیره‌سازی داده
ابزار ذخیره‌سازی الکترونیکی برای ذخیره‌سازی و بازیابی اطلاعات به انرژی الکتریکی نیازمند است. داده‌های الکترومغناطیس ممکن است حاوی فرمت داده آنالوگ یا داده دیجیتال در همهٔ رسانه‌ها باشد. این نوع اطلاعات به عنوان داده‌های قابل خواندن برای ماشین در نظر گرفته می‌شوند؛ که به صورت الکترونیکی در یک دستگاه نیمه رسانا ذخیره می‌شوند. بیشتر رسانه‌های ذخیره‌ و پردازش‌شده الکترونیکی (از جمله برخی از شکل‌های ذخیره‌سازی داده رایانه) به عنوان فضای ذخیره‌سازی ثابت ( حافظه غیرفرار) در نظر گرفته می‌شوند، که یعنی داده‌ها در زمانی که تغذیه از دستگاه جدا شده‌است، باقی می‌مانند. به‌طور مخالف، بیشتر اطلاعات پردازش‌شده در بسیاری از انواع مدار‌های مجتمع نیمه‌رسانا (تراشه‌های رایانه‌ای) حافظه فرار هستند؛ یعنی در صورت نبود تغذیه از بین می‌روند. باریم فریت
باریم فریت ماده‌ای بسیار مغناطیسی است و چگالی فشردگی بالایی دارد و یک اکسید فلز است. بررسی این ماده برای اولین بار به سال 1931 برمی‌گردد و کاربر‌دهای بسیاری در کارت نوار مغناطیسی اسپیکرها و نوارهای مغناطیسی دارد. یک قسمتی که بخصوص بسیار کاربرد موفقی دارد ذخیره اطلاعات به‌ صورت طولانی مدت است. این ماده مغناطیسی است و مقاوم به تغییر دما، خوردگی و اکسید شدن است. پزشکی مبتنی بر بیوالکترومغناطیس
میدان‌های ضربانی در محدوده فرکانس رادیویی یا (PRF) نیز زیرمجموعه ای از PEMF هستند که سپس به دو نوع حرارت زا و غیر حرارت زا تقسیم می‌شوند. این تقسیم‌بندی بر مبنای انرژی ارائه شده به شی بیولوژیکی انجام می‌گردد. PRF نباید با درمان الکترومغناطیس (EMT)، که به عنوان Radionics نیز شناخته می‌شود، اشتباه گرفته شود. EMT یک فرم پزشکی جایگزین است که از منطق طب کل نگر الهام گرفته شده‌است. تولیدکنندگان دستگاه‌های EMT ادعا می‌کنند که می‌توان با «متوازن کردن» انرژی‌های متناقض، افراد بیمار را درمان کنند. این نوع ایده‌ها با منابع پزشکی جایگزین و کل نگر، توجیه می‌شوند. ابررسانایی دمابالا
سرامیک‌ها نیز شامل بخش عمده‌ای از مواد غیرفلزی صنعتی هستند. مواد سرامیکی استحکام و سختی بالایی دارند. سرامیک‌ها پیش از این به عنوان مواد عایق جریان الکتریکی شناخته می‌شدند، اما اکنون می‌توانند به گونه‌ای فرآوری شوند که رسانای الکتریسیته نیز باشند. محدودهٔ وسیع مواد در این دسته شامل سرامیک‌هایی است که از مواد رسی و شیشه و سیمان تشکیل می‌شود. سرامیکها از لحاظ رفتار مکانیکی، سخت اما بسیار ترد هستند. چدن نشکن
چدن داکتیل یک ماده واحد نیست بلکه بخشی از گروهی از مواد است که با کنترل ریزساختار آنها می‌تواند با طیف گسترده‌ای از خواص تولید شود. مشخصه مشترک این گروه از مواد، شکل گرافیت است. در چدن داکتیل، گرافیت به جای تیغه مانند در چدن خاکستری به شکل کره است. در حالی که تیغه‌های گرافیت تیز باعث ایجاد نقاط تمرکز تنش در ماتریس فلزی می‌شوند، کره‌های گرد باعث مهار رشد ترک می‌شوند و در نتیجه قابلیت انعطاف‌پذیری قابل توجه را ایجاد می‌کنند که نام آلیاژ نیز از همین موضوع نشات می‌گیرد. تشکیل گرافیت کروی با اضافه کردن عناصر مخصوص، معمولاً منیزیم حاصل می‌شود (منیزیم در دمای ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد جوش می‌یابد و آهن در دمای ۱۵۰۰ درجه سانتیگراد ذوب می‌شود) و در موارد کمتر از سریم. از تلوریوم نیز استفاده شده‌است. همچنین یوتوریم (Y)به عنوان یک عنصر احتمالی مورد مطالعه قرار گرفته‌است. چدن داکتیل آستمپر (ADI) در دهه ۱۹۵۰ کشف شد، اما تنها چند سال بعد تجاری سازی شد و به موفقیت دست یافت. در ADI، ساختار متالورژی از طریق یک فرایند پیچیده عملیات حرارتی حاصل می‌شود. بخش "aus" نام مربوط به آستنیت است. دمای کوری
در دماهای بالاتر از دمای کوری، اتم‌ها برانگیخته می‌شوند و جهت چرخش الکترون‌ها تصادفی می‌شود اما در حضور یک میدان خارجی مجدداً منظم می‌شوند، یعنی مواد پارامغناطیس می‌شوند. در دماهای پایین‌تر از دمای کوری، اتم‌ها منظم اند و مواد فرومغناطیسی اند. میدان مغناطیسی القایی مواد پارامغناطیسی در مقایسه با میدان مغناطیسی مواد فرومغناطیسی بسیار ضعیف است. دیامغناطیس
اثبات تجربی دیامغناطیس می‌توان از یک آهنربا و یک فلز دیامغناطیس مانند طلا استفاده نمود به این شکل که زمانی که طلا بروی یک چوب پنبه یا یونولیت به صورت عمودی برسطح مایع یا آب به صورت شناور قرار داده شود هنگامی که آهنربا به طلای شناور در سطح آب یا مایع نزدیک می‌گردد جریان گردابی دفع کننده‌ای در بین طلا و آهنربا شکل گرفته و موجب دفع طلا از آهنربا می‌گردد یا می‌توان گفت شرایط پراکندگی الکتریکی در وضعیت هم‌نام پدید می‌آید که هرگز فلزات دیامغناطیس مانند طلا حالت آهنربایی به خود نمی‌گیرند و هر زمان و هر مقدار هم فلزات دیامغناطیسی مانند طلا در کنار آهنربا باشد بعد از جداشدن طلا از آهنربا، طلا حالت آهنربایی به خود نمی‌گیرد و این یک اثبات ساده تجربی منابع و فلزات دیامغناطیس است که فلزی مانند طلا تحت اثر مغناطیس آهنربا و همچنین مغناطیس زمین قرار نمی‌گیرد. دوپامینرژیک
دوپامینرژیک به معنی ارتباط داشتن با انتقال‌دهنده‌های عصبی دوپامین است.دوپامین یک انتقال دهنده عصبی رایج بوده و مواد یا اعمال دوپامینرژیک باعث افزایش فعالیت مرتبط با دوپامین در مغز می‌شود. مسیرهای مغزی دوپامینرژیک فعالیت مرتبط با دوپامین را تسهیل می‌کند. به عنوان مثال، پروتئین‌های خاصی مانند ناقل دوپامین (DAT)، ناقل مونوآمین تاولی 2 (VMAT2) و گیرنده‌های دوپامین را می‌توان به عنوان دوپامینرژیک طبقه‌بندی کرد و نورون‌هایی که سنتز یا حاوی دوپامین و سیناپس‌هایی با گیرنده‌های دوپامین در هستند نیز ممکن است با این عنوان برچسب‌گذاری شوند. دوپامینرژیک آنزیم‌هایی که بیوسنتز یا متابولیسم دوپامین را تنظیم می‌کنند، مانند اسید آروماتیک L-آمینه دکربوکسیلاز یا DOPA دکربوکسیلاز، مونوآمین اکسیداز (MAO) و کاتکول O-متیل ترانسفراز (COMT) ممکن است به عنوان دوپامینرژیک نیز شناخته شوند. همچنین، می‌توان گفت که هر ماده شیمیایی درون‌زا یا برون‌زا که از طریق اعمال غیرمستقیم بر گیرنده‌های دوپامین یا آزادسازی دوپامین تأثیر می‌گذارد (به عنوان مثال، روی نورون‌هایی که روی نورون‌هایی که دوپامین آزاد می‌کنند یا گیرنده‌های دوپامین را بیان می‌کنند و سیناپس می‌شوند) نیز می‌توان گفت که دارای اثرات دوپامینرژیک است، دو مثال برجسته مواد افیونی هستند که آزادسازی دوپامین را به‌طور غیرمستقیم در مسیرهای پاداش افزایش می‌دهند و برخی از آمفتامین‌های جایگزین که مستقیماً با اتصال به VMAT2 و مهار آن باعث افزایش آزادسازی دوپامین می‌شوند. خواص نوری مواد غیر فلزی
پس میو آر تقریباً برابر با یک است و بنابراین برای مواد شفاف، یک ارتباط بین ضریب شکت و ثابت دی الکتریک وجود دارد. از آنجا که پدیدهٔ شکست به دلیل پولاریزه الکترونیکی نور مریی در فرکانس‌های به نسبت بالا می‌باشد، بنابراین می‌توان ثابت دی الکتریک را با توجه به ضریب شکست و با استفاده از معادله بالا حساب کرد. به علت تأخیر تابش الکترو مغناطیس در یک محیط در نتایجٔ پولاریزه شدن الکترونیکی، اندازه اتمهای اصلی یا یونها تأثیر قابل توجهی بر اندازه بزرگی این اثر دارند. بطور کلی هر چه یک اتم یا یون بزرگتر باشد پولاریزه شدن الکترونیکی هم بزرگتر خواهد بود و ضریب شکست بزرگتر می‌باشد. برای سرامیک‌های با ساختارهای کریستالی مکعبی، ضریب شکست بستگی به جهت کریستالوگرافیک دارد. (به عبارت دیگر ایزوتروپیک است) نظریه دینامیک میدان متوسط
نظریه دینامیک میدان-متوسط (به انگلیسی: Dynamical mean-field theory) یک روش برای تعیین ساختار الکترونی مواد با همبستگی قوی است. در چنین موادی، تقریب الکترون مستقل که در نظریه تابعی چگالی و محاسبات ساختار نواری استفاده می‌شود، قابل استفاده نیست. در نتیجه این نظریه، با استفاده از یک روش غیر اختلالی به بررسی رفتار الکترونهای جایگزیده (مثل الکترونهای تراز d و f) می‌پردازد که همان‌طور که گفته شد نظریه تابعی چگالی در توصیف آن ناتوان بوده. در نتیجه استفاده از این نظریه، تفاوت عمده‌ای در توصیف الکترونهای تقریباً آزاد گاز مانند (مثل الکترونهای تراز s و p) و الکترونهای نسبتاً مقید اتمی (الکترونهای تراز d و f) در فیزیک ماده چگال وجود خواهد داشت. ابررسانایی دمابالا
ابررساناهای جدید عموماً سرامیکی و اکسیدهای فلزی ورقه ورقه هستند که در دمای اتاق مواد نسبتاً بی‌ارزشی محسوب می‌شوند و البته کاربردهای متفاوتی نیز دارند. اکسیدهای فلزی این نوع ابررساناها در مقایسه با فلزات شامل کمی حامل بار معمولی هستند و دارای خواص انیسوتروپیک الکتریکی و مغناطیسی می‌باشند. این خواص به‌طور قابل توجهی حساس به محتوای اکسیژن می‌باشد. برای تشخیص خواص فیزیکی ذاتی، کریستال‌های یکتایی با درجهٔ خلوص بالا مورد نیاز است که فرایند ساخت پیچیده‌ای دارند. دیافراگم (صوت‌شناسی)
در زمینه صوت‌شناسی، دیافراگم یک مبدل است که برای تبدیل بین ارتعاشات مکانیکی به صوت یا برعکس در نظر گرفته شده‌است. معمولاً از یک غشای نازک (مِمبِران) یا ورقی از مواد مختلف ساخته می‌شود، که در لبه‌های آن معلق شده. فشار هوای متغیر امواج صوتی ارتعاشات مکانیکی را به دیافراگم منتقل می‌کند که می‌تواند به نوع دیگری از سیگنال تبدیل شود. نمونه‌هایی از این نوع دیافراگم در میکروفون‌ها و پرده گوش انسان یافت می‌شود. برعکس، دیافراگم که توسط یک منبع انرژی در برابر هوا لرزیده و باعث ایجاد امواج صوتی می‌شود. نمونه‌هایی از این نوع دیافراگم مخروط‌های بلندگو و دیافراگم‌های گوشی هستند و در شیپورهای بادی یافت می‌شوند. ترفنل-دی
این آلیاژ بالاترین مقاومت مغناطیسی در برابر هر آلیاژ را دارد، در حالت اشباع تا 0.002 m/m. در یک میدان مغناطیسی گسترش می یابد و منعقد می شود. ترفنل-دی دارای نیروی مغناطیسی بزرگ ، چگالی انرژی بالا ، سرعت صدای کم و مدول یانگ پایین است. در خالص ترین شکل آن ، از خاصیت انعطاف پذیری کم و مقاومت در برابر شکستگی نیز برخوردار است. ترفنل-دی یک آلیاژ خاکستری است که دارای نسبت های متفاوتی از اجزای اصلی آن است که همیشه از فرمول TbxDy1−xFe2 پیروی می کند. علاوه بر این دیسپروزیم باعث می شود پاسخ های مغناطیسی با ساخت آلیاژ به سطح پایینتری از میدان مغناطیسی القا شود. هنگامی که نسبت Tb و Dy افزایش یافته باشد ، خصوصیات مغناطیسی حاصل از آلیاژ حاصل در دمای کم 200 درجه سانتیگراد کار می کنند و با کاهش آن ممکن است حداکثر 200 درجه سانتیگراد کار کند. ترکیب ترفنل-دی اجازه می دهد تا هنگامی که یک میدان مغناطیسی بر روی آن اعمال می شود ، مغناطیسی بزرگ و شار مغناطیسی داشته باشد. این مورد برای طیف گسترده ای از فشارها وجود دارد که با افزایش فشار مغناطیسی و افزایش استرس فشاری ممکن می شود. دمیدن مذاب
فیلتراسیون یک فرایند مکانیکی است که طی آن مواد معلق جامد از سیال (مایع یا گاز) جداسازی می‌شوند. اساس جداسازی در این روش اختلاف در اندازه ذرات جامد و سیال و استفاده از نیروی خارجی برای عبور مواد از یک غشاء نیمه تراوا است. روش‌ها و دستگاه‌های بسیاری در صنایع مختلف و با ویژگی‌های خاص برای مواد کاربرد مختلف وجود دارد. پارچه‌های نبافته که محصول روش مذاب دمشی ست، متخلخل هستند. در نتیجه می‌توانند مایعات و گازها را فیلتر کنند. کاربردهای آنها شامل تصفیه آب، ماسک و فیلترهای تهویه مطبوع است. در طول همه‌گیری کووید-۱۹، استفاده از پارچه‌های نبافته و متعاقباً روش تولید مذاب دمشی بسیار مورد توجه قرار گرفته شد به طوریکه قیمت مذاب دمشی از چند هزار دلار در هر تن به حدود ۱۰۰ هزار دلار در هر تن رسید. جاذب‌ها موادی هستند که توانایی جذب مایعات و گاز هارا دارند. مواد نبافته که با استفاده از روش مذاب دمشی تولید می‌شوند می‌توانند مایعات را چندین برابر وزن خود نگه دارند؛ بنابراین، مواد نبافته حاصل از روش مذاب دمشی به ویژه محصولات ساخته شده از پلی پروپیلن برای جمع‌آوری آلودگی روغن ایده‌آل هستند. فروالکتریسیته
فروالکتریسیته مشخصه بعضی از مواد است که دارای قطبش الکتریکی خود به خودی هستند و با استفاده از یک میدان الکتریکی خارجی قابل برگشت است. تمام فروالکتریک ها با توجه به خاصیت اضافی که قطبش الکتریکی طبیعی آنها قابل برگشت است ، پیروالکتریک هستند. این اصطلاح در قیاس فرو مغناطیس استفاده می شود ، که در آن ماده یک لحظه گشتاور مغناطیسی دائمی را نشان می دهد. فروالکتریکی در سال 1920 در نمک روشل توسط والاسک کشف شد در حالی که فرومغناطیس از قبل شناخته شده بود . بنابراین ، پیشوند "ferro" ، به معنی آهن ، علی رغم این واقعیت که اکثر مواد فروالکتریک حاوی آهن نیستند ، برای توصیف خاصیت استفاده شد. موادی که هم فروالکتریک "و هم" فرو مغناطیسی باشند به عنوان چند فروئیک ها شناخته می شوند. پرداخت‌کاری با ساینده مغناطیسی
در فرایند MAF بخشی از دانه‌های ساینده مغناطیسی متشکل از مواد فرومغناطیس (مانند ذرات آهن) و بخشی دیگر به عنوان ابزارهای برشی (مانند الماس) استفاده می‌شوند. فشار مورد نیاز پرداخت کاری توسط یک میدان الکترومغناطیسی تأمین می‌شود. در این فرایند ذرات مغناطیسی در امتداد خطوط نیروی مغناطیسی بین قطب‌های N و S به‌طور مغناطیسی به یکدیگر متصل شده و برس‌های ساینده مغناطیسی انعطاف‌پذیر(FMAB) را تشکیل می‌دهند. هنگامی که یک قطعه کار استوانه‌ای با حرکت دورانی، ارتعاشی و محوری وارد یک چنین میدان مغناطیسی می‌شود، پرداخت کاری سطحی و لبه‌ای توسط برس ساینده انجام می‌گیرد. کیفیت و راندمان پرداخت کاری به مقدار زیادی تحت تأثیر محکم بودن برس ساینده مغناطیسی قرار دارد. اگر قطعه کار غیر مغناطیسی باشد، خطوط میدان مغناطیسی دور آن خواهد بود (از میان ساینده‌های مغناطیسی) و اگر قطعه کار از جنس مواد مغناطیسی باشد در آنصورت خطوط میدان از درون قطعه کار عبور می‌کنند. در MAF از سه نوع منبع مغناطیسی استفاده می‌شود که عبارت اند از: عموماً منبع میدان مغناطیسی یک آهنربا می‌باشد. آهنرباها دارای هزینه پایین، نصب راحت بر روی دستگاه‌ها، چگالی انرژی زیاد و دارای میدان مغناطیسی ثابت می‌باشند. از مغناطیس‌های دائمی برای بیشتر کاربردهای مهندسی استفاده می‌شود زیرا زبری سطح بسیار خوب ایجاد می‌نمایند. در این نوع منبع از یک جریان با پالس ثابت برای ایجاد میدان مغناطیسی استفاده می‌شود. در این نوع منبع تقریباً هیچ اغتشاشی در برس ساینده به وجود نمی‌آید. از این نوع منبع برای کاهش زبری سطح و همچنین اصلاح سطح برای سطوح داخلی و خارجی استفاده می‌گردد. استفاده از منبع تغذیه متناوب برای ایجاد میدان مغناطیسی زیاد مرسوم نمی‌باشد زیرا کنترل این نوع میدان سخت میبسد ولی با این حال از این روش می‌توان برای پرداخت سطح و اصلاح سطوح استفاده کرد. استفاده از منبع تغذیه متناوب باعث می‌شود که چرخش مواد ساینده بهتر انجام شود و این مواد به تمامی سطوح برسند همچنین اگر از فرکانس پایین استفاده شود باعث ایجاد سطح یکنواخت تر و صاف‌تر سطح می‌شود. نرخ براده برداری در این روش نسبت به میدان مستقیم تقریباً ۲ برابر می‌باشد. پیروالکتریسیته
بار پیروالکتریک موجود در مواد معدنی در چهره‌های مخالف بلورهای نامتقارن ایجاد می‌شود. جهتی که در آن انتشار بار متمایل می‌شود معمولاً در سرتاسر یک ماده پیروالکتریک ثابت است، اما در بعضی از مواد، این جهت را می‌توان با یک میدان الکتریکی نزدیک تغییر داد. گفته می‌شود این مواد از خود فروالکتریکی نشان می‌دهند. تمام مواد پیروالکتریک شناخته شده نیز پیزوالکتریک هستند. مواد جدید مانند نیترید آلومینیوم بور (BAlN) و نیترید گالیم بور (BGaN) علی‌رغم پیروالکتریک بودن، پاسخ پیزوالکتریک صفر برای فشار در امتداد محور c در ترکیبات خاص دارند، این دو ویژگی با هم ارتباط نزدیک دارند. با این حال، توجه داشته باشید که برخی از مواد پیزوالکتریک دارای تقارن بلوری هستند که خاصیت پیروالکتریکی از خود بروز نمی‌دهند. دمای کوری
در غیاب میدان مغناطیسی خارجی، ماده دارای خاصیت مغناطیسی خودبخودی است که نتیجه گشتاورهای مغناطیسی مرتب شده‌است؛ یعنی، برای مواد فرومغناطیس، اتم‌ها متقارن و در یک راستا قرار دارند و یک میدان مغناطیسی دائمی ایجاد می‌کنند. پیزوالکتریکی
از مواد پیزوالکتریک در مبدل‌ها و وسایلی که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کنند یا برعکس استفاده می‌شود. کاربردهای نام‌آشنایی از جمله پیکاپ گرامافون، میکروفون‌ها، مولدهای ماوراء صوت و حسگرهای سونار از خاصیت پیزوالکتریک استفاده می‌کنند. در پیکاپ گرامافون همچنان که قلم شیارهای رکورد را می‌پیماید یک اختلاف فشار به مادهٔ پیزوالکتریک موجود در پیکاپ وارد می‌شود که نهایتاً به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌شود. این سیگنال قبل از ورود به بلندگو تقویت می‌شود. خاصیت پیزوالکتریک یک ویژگی مواد کریستالی دارای ساختار پیچیدهٔ بدون تقارن است. رفتار پیزوالکتریک یک پلی‌کریستال بوسیلهٔ گرم کردن بالاتر از دمای کوری و سپس خنک کردن تا دمای اتاق در مجاورت میدان الکتریکی قوی بهبود می‌یابد. ترد
تفاوت مواد ترد و چکش‌خوار از ریزساختار آنها ناشی می‌شود؛ در مواد چکش‌خوار پیوندها، اکثراً به صورت پیوند فلزی است که اجازه لغزش صفحات و در نتیجه آن تغییر شکل جسم را می‌دهد، در مقابل، اکثر مواد ترد دارای پیوند یونی بوده و صفحات امکان لغزش و تغییر شکلی وجود ندارد. بوزون‌های X و Y
در فیزیک ذرات، بوزون‌های X و Y ، ذرات بنیادی فرضی شبیه به بوزون‌های W و Z هستند. این ذرات، ذراتی جرم دار هستند و اسپین آن‌ها یک می‌باشد. بار رنگ این ذرات سه‌گانه است. هدف اصلی خلق این ذرات این بود که مشکل عدم تقارن باریون حل شود. این ذرات در واپاشی خود، باعث می شوند که ماده بیش تری از پادماده به وجود بیاید. البته در این واپاشی، پادماده هم به وجود می آید. بازه زمانی این واپاشی از ۱۰ ثانیه تا ۱۰ ثانیه بعد از انفجار بزرگ بوده است آلومینیوم اکسید
مواد نسوز یا دیرگداز به کلیه موادی اطلاق می‌شود که در درجه حرارت بالا خواص فیزیکی، شیمیایی، مکانیکی و ترمومکانیکی آن تغییر نمی‌کند و به‌خصوص در مقابل فشار، سایش، شوک حرارتی و خوردگی شیمیائی از خود مقاومت لازم را نشان می‌دهند. دی‌الکتریک با کاپای کم
ثابت دی‌الکتریک نسبی SiO مواد عایق‌بندی که هنوز در تراشه‌هایسیلیسیمی استفاده‌شده، ۳٫۹ است. این عدد نرخ گذردهی SiO تقسیم بر گذردهی خلاء / است، که در آن [میکرومتر/ ε = ۸٫۸۵۴ × 10 [PF, بسیاری از مواد با ثابت دی‌الکتریک نسبی پایین‌تر وجود دارد اما تعداد کمی از آن‌ها می‌توانند به‌طور مناسب در یک فرایند تولید ادغام شوند. تلاش‌های عمدتاً در طبقه‌بندی مواد زیر متمرکز شده‌است: باریم فریت
باریم فریت مخفف شده به BaFe و BaM یک ترکیب شیمیایی با فرمول BaFeO است. این ماده و ماده‌های دیگر مربوط به فریت همگی معمولا سازنده‌ی کارت نوار مغناطیسی و اسپیکرها هستند. BaFe به عنوان Ba(Fe)(O) توصیف می‌شود. مرکز Fe ها فرومغناطیس هستند. این بخش از تکنولوژی معمولا استفاده‌هایی در بخش‌های مربوط به علم مواد و شیمی حالت جامد دارد. دمای کوری
مواد فقط در دماهای پایین‌تر از دمای نیل ضدفرومغناطیس هستند. مانند دمای کوری، در بالاتر از دمای نیل نیز ماده تحت گذار فازی قرار می‌گیرد و پارامغناطیس می‌شود. میکروفون
در میکروفن‌های دینامیک، سیگنال صدا با حرکت کردن یک هادی در میان یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود. در بیشتر میکروفون‌های دینامیک یک دیافراگم بسیار باریک و سبک در پاسخ به فشار هوا حرکت می‌کند. حرکت دیافراگم باعث حرکت یک سیم پیچ صدای معلق در میان یک میدان مغناطیسی می‌شود، و منجر به ایجاد جریان الکتریکی کوچکی می‌شود. میکروفون‌های دینامیک حساسیت کمتری (در مقابل فشار هوا و فرکانس‌های بالا) نسبت به میکروفون‌های خازنی دارند و معمولاً می‌توانند در شرایط سخت تری کار کنند. همچنین این میکروفون‌ها ارزان‌تر هستند و برای ضبط صدای درامز و گیتار الکتریک مناسب تر می‌باشند. مناسب‌ترین میکروفون برای snare میکروفون Shure SM۵۷ (که برای آمپلی فایر گیتار نیز عالی هستند). بسیاری از مهندسان از میکروفون Sennheiser MD۴۲۱ برای toms و AKG D۱۱۲ برای باس درام استفاده می‌کنند. به‌طور کلی این میکروفون برای اجراهای زنده و خوانندگی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این میکروفون نویز، دم وبازدم و خش خش و صداهای اضافه اطراف را حذف می‌کند. اثر نیل
در ابرپارامغناطیس (نوعی مغناطیس)، اثر نیل زمانی ظاهر می‌شود که یک ماده ابرپارامغناطیس در یک سیم‌پیچ رسانا در معرض فرکانس‌های مختلف میدان مغناطیسی قرار گیرد. غیرخطی بودن ماده ابرپارامغناطیس به عنوان یک مخلوط‌کننده فرکانس عمل می‌کند، با ولتاژ در پایانه‌های سیم‌پیچ اندازه‌گیری می‌شود. از چندین مؤلفه فرکانس، در فرکانس اولیه و در فرکانس‌هایی برخی از ترکیبات خطی تشکیل شده‌است. تغییر فرکانسِ میدان مورد اندازه‌گیری امکان آشکارسازی یک میدان جریان مستقیم با یک سیم‌پیچ استاندارد را می‌دهد. در سال ۱۹۴۹ فیزیکدان فرانسوی لویی نیل (۲۰۰۰–۱۹۰۴) فهمید که وقتی آنها به خوبی تقسیم می‌شوند، نانوذرات فرومغناطیسی هیسترزیس خود را زیر یک اندازه مشخص از دست می‌دهند. این پدیده به عنوان ابرپارامغناطیس شناخته می‌شود. مغناطیس‌کنندگی این مواد در معرض میدان اعمالی است که خیلی غیرخطی است. ​نیوبات پتاسیم سدیم
سرامیک‌های پیزوالکتریک از مواد تشکیل دهنده به صورت پودر یا گرانول ریز تهیه می‌شوند. سرامیک‌های پیزوالکتریک ترد و مستعد شکستگی هستند: مقاومت نهایی کمتر از 100 [MPa/] است، در حالی که چقرمگی شکستگ بین ۵/۰ تا 2 [MPa] است. علاوه بر این، به دلیل سرامیک بودن، این مواد بسیار ناهمگن هستند و باعث ایجاد ترک و حفره در فرایند تولید یا در حین کار آنها می‌شوند. هنگامی که این اتفاق می‌افتد، غلظت میدان‌های الکتریکی و تنش زیاد در اطراف عیب ظاهر می‌شود، و نمی‌تواند عملکردی را که برای آن طراحی شده انجام دهد. دو امکان چگونگی ایجاد ناهمسانگردی در پلی کریستال ساخته شده از دانه‌ها وجود دارد، ۱) اندازه و شکل دانه ۲) تراز لحظه ای دو قطبی که برای پیزوالکتریک مورد نیاز است. مغناطیس
دیامغناطیس ویژگی است که در آن، ماده پذیرفتاری مغناطیسی منفی (اما کوچک) دارد. دیامغناطیس مخالفت ماده با میدان است و این رفتار در همه مواد هست اما تنها در دیامغناطیس‌های خالص دیده می‌شود زیرا در دیگر مواد ویژگی پارامغناطیس چیرگی دارد. چون در ماده دیامغناطیس الکترون جفت‌نشده نداریم، مغناطیس در اثر اوربیتالی پدیدار می‌گردد. بر پایه فیزیک کلاسیک: پیزوالکتریکی
PVDF خاصیت پیزوالکتریک را چندین بار بیش‌تر از کوارتز نشان می‌دهد. بر خلاف سرامیک‌ها، که در آن ساختار کریستالی ماده به وجود آورندهٔ اثر پیزوالکتریک است، در پلیمرها مولکول‌های زنجیرهٔ بلند مزدوج هنگامی که در محدودهٔ یک میدان مغناطیسی قرار می‌گیرند یکدیگر را جذب و دفع می‌کنند. آرتیفکت پذیرفتاری مغناطیسی
این آرتیفکت را بویژه در مرزهای اعضایی از بدن که پذیرفتاری مغناطیسی متفاوتی دارند (مثل مثلا سطوح مشترک بین بافت و هوا، یا بافت و چربی) می‌توان مشاهده کرد. اکثر بافتهای بدن دیامغناطیس هستند (و لذا میدان مغناطیسی را در اطراف خود کاهش می‌دهند)، و لیکن برخی تولیدات بدن در خون پارامغناطیس هستند (و لذا میدان مغناطیسی را در اطراف خود افزایش می‌دهند). دماسنج
انواع مختلفی از دماسنج تجربی بر اساس ویژگی‌های مواد وجود دارد. بسیاری از دماسنج‌های تجربی بر اساس رابطه بین فشار، حجم و دمای مواد دماسنجی کار می‌کنند. به عنوان مثال، جیوه هنگام گرم شدن منبسط می‌شود. هر ماده‌ای که بر اساس این رابطه برای دماسنجی استفاده می‌شود، باید دارای ویژگی‌های زیر باشد: فلز واسطه
این فلزها عموماً (غیر از روی و کادمیم) در حالت آزاد و خنثی یا دست کم در یکی از حالتهای اکسایش خود در ترکیبها، دارای اوربیتال‌های تک الکترونی‌اند. از این‌رو، غالباً در حالت گازی یا در بسیاری از ترکیبات کوئوردیناسیون خود، به ویژه با لیگاندهای ضعیف دارای خاصیت پارامغناطیسی‌اند. بدیهی است برخی از آن‌ها که فاقد الکترون جفت‌نشدهاند، حتی در حالت آزاد (گازی) دارای خاصیت دیامغناطیسی‌اند (مانند روی و کادمیم) یا ممکن است برخی از آن‌ها با داشتن الکترونهای جفت‌نشده در بلور، آنتی فرومغناطیس باشند یا در ترکیبات کمپلکس یا لیگاندهای قوی یا مغناطیس باشند (کروم). سونوگرافی
این خاصیت در مواد فرومغناطیس (مواد دارای دو قطبی‌های مغناطیسی کوچک به‌طور خود به خود با دو قطبی‌های مجاور خود هم خط شوند) تحت تأثیر میدان مغناطیسی به وجود می‌آید. مواد مزبور در این میدان‌ها تغییر طول می‌دهند و بسته به فرکانس (شمارش زنش‌های کامل موج در یک ثانیه) جریان متناوب به نوسان در می‌آیند و می‌توانند امواج فراصوت تولید کنند. این مواد در پزشکی کاربرد ندارند و شدت امواج تولید شده به این روش کم است و بیشتر کاربرد آزمایشگاهی دارد. پیزومغناطیس
به‌طور کلی مواد هوشمند به دلیل خاصیت تبدیل انرژی‌ای که دارند قابلیت استفاده در انواع سنسورها و ترنسدیوسرها را دارند. به‌طور خاص مواد هوشمند پیزومغناطیس می‌توانند به عنوان یک منبع تولیدکننده توان مورد استفاده قرار گیرند. با قرار دادن این مواد در سیستم‌های مرتعش می‌توان تغییر شکل مکانیکی آنها را به صورت توان الکتریکی استخراج و ذخیره کرد. نیم‌رسانای دو بعدی
دی کالکوژنیدهای فلزات انتقالی (TMDCs) یک گروه از مواد دو بعدی هستند، که دارای فرمول شیمیایی MX هستند. در اینجا M نمایانگر فلزات انتقالی از گروه‌های چهار، پنج و شش فرعی جدول تناوبی است و X نمایانگر یک کالکوژن مانند گوگرد، سلنیوم یا تلوریم است.MoS MoSe, MoTe WS, WSe نمونه‌هایی از دی کالکوژنیدهای فلزات انتقالی هستند.TMDCها دارای ساختار لایه ای از اتم‌های فلزی بین دو صفحه از اتم‌های کلکوژن هستند که در شکل ۱ نشان داده شده‌است. پیوندهای اتمی موجود در هر لایه قوی است، اما در بین لایه‌ها ضعیف است؛ بنابراین، TMDCها را می‌توان به راحتی با استفاده از روشهای مختلف به لایه‌هایی نازک در مقیاس اتمی تبدیل کرد.TMDCها ویژگیهای نوری و الکتریکی وابسته به لایه را از خود نشان می‌دهند. هنگامی که به صورت تک لایه‌ها در می‌آیند، شکافهای انرژی در چند نمونه از TMDC از غیر مستقیم به مستقیم (گاف انرژی مستقیم و غیرمستقیم) تغییر می‌کنند، که منجر به کاربردهای گسترده‌ای در نانوالکترونیک و الکترونیک نوری می‌شود. مواد نیم رسانای دو بعدی اغلب با استفاده از روش رسوب شیمیایی از فاز بخار (CVD) سنتز می‌شوند. بدین علت که CVD می‌تواند لایه ای با سطح ویژه بالا، با کیفیت خوب و قابلیت رشد کنترل شده از مواد را فراهم کند. همچنین می‌تواند سنتز اتصالات ناهمگن دو بعدی را انجام دهد. هنگامی که قطعه ای با انباشتن لایه‌های دو بعدی بر روی هم ساخته می‌شود، اغلب از روش لایه برداری مکانیکی و به دنبال آن انتقال استفاده می‌شود. سایر روش‌های سنتز شامل لایه برداری شیمیایی، سنتز هیدروترمال و تجزیه حرارتی است. برخی از کاربردهای عملی شامل دستگاه‌های الکترونیکی، ادوات نوری و ذخیره‌سازی انرژی و بسترهای قابل انعطاف و شفاف است. فرومغناطیس
همچنین می‌توان مواد آمورف (غیر بلوری) را نیز توسط سرد کردن بسیار سریع (کوینچ کردن) از آلیاژ مایع فرومغناطیسی کرد. این مزیت را که خواص آن‌ها در حدود ایزوتروپیک (در امتداد محور کریستال تراز نیست) می‌توان ایجاد کرد؛ این نتایج در ضد پسماند پایین، از دست دادن پسماند کم، نفوذپذیری بالا، مقاومت الکتریکی. بالا بدست می‌آید. از این مواد می‌توان به آلیاژهای انتقالی و آلیاژهای ضد فلزی (معمولاً آهن، کبالت یا نیکل) ویا ترکیبات شبه فلزی (بور، کربن، سیلیسیم، فسفر یا آلومینیوم) با نقطه ذوب پایین اشاره نمود. دمای کوری
در قیاس مواد فرومغناطیس و پارامغناطیس، می‌توان از دمای کوری برای توصیف انتقال فاز بین فروالکتریسیته و پاراالکتریسیته استفاده کرد. مغناطیس
پارامغناطیس ویژگی است که در آن، ماده پذیرفتاری مغناطیسی مثبت (اما کوچک) دارد. ماده پارامغناطیس دارای دقیقاً بک الکترون جفت‌نشده‌است و در نتیجه الکترون‌های جفت‌نشده (همانند کیلاتهای گادولینیوم) خود را با میدان همسو کرده و آن را تقویت می‌کند. مگنتوالکتروالاستیک
در مقایسه مواد مگنتوالکتروالاستیک با مواد پیزوالکتریک و پیزومغناطیس، از لحاظ مقدار انرژی آزاد شده، بایسنی به این نکته دقت شود که چون مواد مگنتوالکتروالاستیک از ترکیب مواد پیزوالکتریک و پیزومغناطیس ساخته می‌شوند، پس خواص فیزیکی این ماده مستقیماً مرتبط به مواد سازنده‌اش می‌باشد و در حجم ثابت معمولاً خواص مشابه ماده مگنتوالکتروالاستیک از مواد اصلی سازنده‌اش کمتر است. به عنوان مثال ضریب پیزوالکتریکی و پیزومغناطیسی آن به ترتیب از ماده اصلی سازنده پیزوالکتریک و پیزومغناطیس‌اش کمتر است. از این رو معمولاً در شرایط مشابه تحریک، این مواد انرژی کمتری نسبت به مواد پیزوالکتریکی و پیزومغناطیسی سازنده‌اش تولید می‌کنند. فرومغناطیس
فرومغناطیسی مکانیسمی اساسی است که توسط آن مواد خاص (مانند آهن) آهن‌ربای دائمی می‌شوند یا به آهن‌ربا جذب می‌شوند. در فیزیک، چندین نوع مختلف از خاصیت مغناطیسی وجود دارد. فرومغناطیس قوی‌ترین نوع است، تنها نوعی است که به اندازهٔ کافی قوی است تا حس شود و باعث پدیده‌های مغناطیسی در زندگی روزمره شود؛ یکی از نمونه‌ها، آهن‌ربای یخچال است. تانسور الکترومغناطیسی
تانسور الکترومغناطیسی نسبت به میدانهای الکتریکی و مغناطیسی کاملاً همدیس , گرچه میدانهای الکتریکی و مغناطیسی با تغییر قاب مرجع تغییر می‌کنند، تانسور الکترومغناطیسی این گونه نیست. در حالت کلی، رابطه تقریباً پیچیده است، ولی در مختصات دکارتی، با استفاده از قاب مرجع خود دستگاه مختصات، رابطه بسیار ساده می‌شود. ابررسانایی دمابالا
همان‌طور که از ظاهر امر برمی‌آید، خاصیت ابررسانایی در سرامیک‌ها و فلزات، سرشتی متفاوت دارند. سرامیک‌ها، نارسانا هستند و سپس به ابررسانا تبدیل می‌شوند. در حالی که فلزات رسانا هستند و ناگهان مقاومت در آن‌ها صفر می‌شود. دمای گذار به ابررسانایی هم در فلزات بسیار پایین‌تر از سرامیک‌ها است. به این ترتیب نظریه BCS دیگر قادر به توضیح ماهیت ابررسانایی در سرامیک‌ها یا ابررساناهای دمای بالا (High TC) نیستند. دانشمندان تاکنون نظریه‌ای رضایت بخش برای توضیح این پدیده نیافته‌اند و این مسئله یکی از مهم‌ترین مسائل حل نشدهٔ تاریخ فیزیک است. پارامغناطیس
خاصیت پارامغناطیس یا پارامغناطیسم خاصیتی است که در آن، ماده پذیرفتاری مغناطیسی مثبت (اما کوچک) دارد، و در نتیجهٔ الکترونهای جفت نشده (همانند کیلاتهای گادولینیوم) باعث تشدید میدان مغناطیسی در محیط دور و اطراف می‌گردند. چگالی قطبش
که در آن ρ چگالی بار آزاد است و با دیورژانس تعریف می‌شود. در سطح مواد قطبی، بار مقید ظاهر می‌شود و با عنوان چگالی بار سطحی n بردار نرمال نمایش داده می‌شود : [۳] σ=Ρ.n ا گر P در داخل مواد یکنواخت باشد، بار سطحی تنها بار مقید است. این را می‌توان از رابطه بالا بین P و ρb مشاهده کرد؛ اگر P در درون ناحیه‌ای از حجم یکنواخت، با شد، دیورژانس خود را در آن ناحیه به صفر می‌رسد. هنگامی که چگالی قطبش با زمان تغییر کند، چگالی وابسته به زمان بارهای مقید، چگالی جریان قطبش ایجادمی‌کند که بارابطهٔ زیر معرفی می‌شه دیامغناطیس
نفوذپذیری مغناطیسی آن‌ها کمتر ازformula_1 می‌باشد (نفوذپذیری خلأ)؛ در نتیجه دیامغناطیس‌ها شکلی از مغناطیس هستند که تنها با یک ماده در حضور یک میدان مغناطیس خارجی به کار گرفته شده ایجاد می‌شوند. در بیشتر مواد، دیامغناطیس کاملاً یک اثر ضعیف دارد، ولی در ابر هادی‌ها (رسانایی بسیار بالا) اثر شدیدی را ایجاد می‌کند. چگالی قطبش
که در آن ε۰ ثابت الکتریک است، و χ حساسیت الکتریکی است. توجه داشته باشید که χ فقط یک اسکالر است. این یک مورد خاص ناشی از به همسانگرد بودن دی الکتریک است. این به این معنا است که در این دسته از مواد، چگالی قطبش همیشه به موازات میدان الکتریکی اعمال شده‌است. به‌طور کلی، χ به عنوان یک ماتریس در E ضرب می‌شود. این دسته از دی الکتریک‌ها که در آن چگالی قطبش و میدان الکتریکی در یک جهت نمی‌باشند به عنوان مواد ناهمسانگرد شناخته می‌شوند . پارامغناطیس
پارامغناطیس شکلی از خاصیت مغناطیسی مواد است که به واسطه آن برخی از مواد به وسیلهٔ میدان خارجی اعمال شده جذب می‌شوند. مواد پارامغناطیس شامل بیشتر عناصر شیمیایی و برخی از ترکیبات می‌شوند. آن‌ها تراوایی مغناطیسی نسبی ای بزرگتر یا مساوی با یک دارند و از همین رو توسط میدان مغناطیسی جذب می‌شوند. این مواد که به مقدار اندکی توسط یک میدان مغناطیسی جذب می‌شوند* پس از قطع میدان حالت مغناطیسی خود را حفظ نمی‌کنند *زیرا با قطع میدان حرکت گرمایی موجب جهت‌گیری تصادفی اسپین‌ها می‌شود. سم‌شناسی
همهٔ مواد سمی هستند و هیچ چیز وجود ندارد که خاصیت سمی نداشته باشد تنها میزان دز است که باعث ایجاد تفاوت بین یک مادهٔ سمی و دارو می‌شود. به وضوح مشخص است که رویکرد پاراسلوس باعث به وجود آمدن یک مکتب جدید در علم شد. پاراسلوس همچنین بنیان‌گذار چهار اصل مهم بود که هنوز هم مورد استناد است: آزمایش‌ها یکی از ضروریات در مورد پاسخ موجود زنده به یک مادهٔ شیمیایی است. بایستی بین خصوصیات درمانی و سمی یک مادهٔ سمی همیشه تفاوت قائل شد. بعضی از خواص مواد سمی قابل تشخیص نیستند مگر با تغییر میزان دز ماده سمی تنها ملاک برای طبقه‌بندی مواد شیمیایی اثرات سمی یا درمانی آن‌ها است. اصول ارائه شده توسط پاراسلوس قاعده‌ای شد تا به وسیلهٔ آن مقدار مشخصی از داروها را برای درمان سفلیس تجویز کنند. با آغاز قرن نوزدهم انقلابی در صنعت و سیاست رویداد. مواد شیمیایی آلی به مقدار کمی در سال ۱۸۰۰ در سال‌های ۱۸۲۵ فسژن و گاز خردل تولید شد. این دو گاز شیمیایی در جنگ جهانی اول مورد استفاده قرار گرفت؛ و بعد از آن در جنگ ایران و عراق در قرن بیستم مورد استفاده قرار گرفت. در سال ۱۸۸۰ بیش از ۱۰٬۰۰۰ نوع ترکیب آلی ساخته شد. به منظور تعیین اثرات سمی بالقوه مواد شیمیایی تولید شده پایه و اساس علم سم‌شناسی بنا نهاده شد. استفاده روزافزون از مواد شیمایی و بروز اثرات آن باعث ایجاد مانعی در مقابل انقلاب صنعتی شد که به منظور جلوگیری از آن قوانین و مقرراتی برای آن در ابتدا در آلمان (۱۸۸۳) و بعد از آن در انگلستان (۱۸۹۷) و ایالات متحده (۱۹۱۰) وضع شد. آزمایش‌های سم‌شناسی باعث ایجاد رشد و بلوغ در تولید مواد شیمیایی آلی و همچنین رشد سریع صنعت در قرن نوزدهم شد. دیرگداز
این مواد امکان استفاده از مواد را فراهم می‌نمایند. در این مواد خواص حرارتی به عنوان ویژگی اصلی مد نظر می‌باشد در حالی که سرامیک‌ها عمدتاً به علت خواص مکانیکی، شیمیایی، نوری، الکتریکی و مغناطیسی مورد استفاده هستند. حجم استفاده از این مواد در مقایسه با سرامیک‌ها بسیار زیاد است. عمدتاً دارای درصد بالایی تخلخل هستند درحالی که عمدتاً سرامیک‌ها به صورت چگال کاربرد دارند. عمده چگال شدن ساختار به هنگام شکل‌دهی حاصل می‌شود نه به هنگام پخت. ابزار اندازه‌گیری
Considerations related to بار الکتریکی dominate الکتریسیته و الکترونیک. Electrical charges interact via a میدان الکترومغناطیسی. That field is called میدان الکتریکی if the charge doesn't move. If the charge moves, thus realizing an electric current, especially in an electrically neutral conductor, that field is called میدان مغناطیسی. Electricity can be given a quality — a پتانسیل الکتریکی. And electricity has a substance-like property, the electric charge. Energy (or power) in elementary electrodynamics is calculated by multiplying the potential by the amount of charge (or current) found at that potential: potential times charge (or current). (See الکترومغناطیس کلاسیک and its Covariant formulation of classical electromagnetism)دما-related considerations dominate thermodynamics. There are two distinct thermal properties: A thermal potential — the temperature. For example: A glowing coal has a different thermal quality than a non-glowing one. دگرشکلی‌های آهن
از نظر مغناطیسی، آهن آلفا در دماهای بالا پارامغناطیس است. با این حال، با خنک شدن آن تا دما ۷۷۱ درجه سانتی‌گراد، که دمای کوری (T) آهن است، فرومغناطیس می‌شود. عکس این حالت نیز اتفاق می‌افتد؛ همان طور که دمای آهن آلفا از دمای کوری بالاتر می‌رود، برانگیختگی حرارتی تصادفی اتم‌های آهن از گشتاور مغناطیسی جهت‌دار الکترون‌های جفت نشده بیشتر می شود و پارامغناطیس می شود. در گذشته، فرم پارامغناطیس آهن آلفا به عنوان آهن بتا (β-Fe) شناخته می‌شد. با این حال، این اصطلاح منسوخ و گمراه کننده است، زیرا با عبور آهن از دمای کوری، حوزه‌های مغناطیسی همسو می‌شوند ولی هیچ تغییری در ساختار رخ نمی‌دهد. آهن بتا از نظر کریستالوگرافی مشابه آهن آلفا است، و تنها تفاوت‌ها در حوزه‌های مغناطیسی و پارامتر شبکه‌ی شبکه مکعبی مرکزپر (BCC) منبسط شده به عنوان تابعی از دما است. بنابرین این دگرشکل در عملیات حرارتی فولاد از اهمیت کمی برخوردار است. به همین دلیل، فاز بتا معمولاً نه به عنوان یک فاز مشخص، بلکه صرفاً به عنوان انتهای دمای بالای میدان فاز آلفا در نظر گرفته می‌شود. خط A مرز بین میدان‌های آهن آلفا و بتا را در دیاگرام فازی شکل ۱ نشان می‌دهد. سیال رئومغناطیسی
اگر کمک فنرهای سیستم تعلیق خودرو به جای روغن یا گاز ساده با سیال رئومغناطیسی پر شوند و کانالهایی که به سیال میراگر اجازه می دهد که بین دو محفظه جریان داشته باشد، با آهنرباهای الکتریکی احاطه شده باشد،ویسکوزیته سیال و فرکانس بحرانی دمپر ، بسته به ترجیح راننده یا وزنی که توسط وسیله نقلیه حمل می شود ،یا به منظور ایجاد کنترل پایدار در شرایط متفاوت جاده‌ای ، می‌تواند به صورت پویا متنوع باشد.این در حقیقت یک میراگر رئومغناطیسی (magnetorheological damper)است.به عنوان مثال ، سیستم تعلیق فعال MagneRide اجازه می دهد تا فاکتور میرایی، یک بار در هر میلی ثانیه با به شرایط تنظیم شود.جنرال موتورز (با مشارکت شرکت دلفی) این فناوری را برای کاربردهای خودرو توسعه داده است.اولین بار در هر دو مدل کادیلاک (تاریخ ساخت Seville STS در تاریخ 15/1/2002 یا بعد از آن با RPO F55) به عنوان "مگنرید" (یا "MR") و خودروهای سواری شورولت (همه کوروت ها از سال 2003 با کد گزینه F55 ساخته شده است) به عنوان بخشی از سیستم درایور، سیستم کنترل سواری انتخابی مغناطیسی (MSRC) در مدل سال 2003 استفاده شده است.سایر تولیدکنندگان ، به عنوان مثال آئودی و فراری؛ MagneRide را در مدل های مختلف ارائه می دهند.جنرال موتورز و سایر شرکت های خودروسازی در تلاشند تا به یک سیستم کلاچ مبتنی بر سیال رئومغناطیسی برای سیستم های چهار چرخ متحرک دست یابند.این سیستم کلاچ از آهنرباهای الکتریکی برای محکم کردن سیالاتی استفاده می کند که می تواند میل لنگ را در رانشگر یا Drivetrain (وسیله‌ای که نیرو موتور را به چرخ ها انتقال می‌دهد) قفل کند. اف‌رم
اف‌رم نوع خاصی از حافظه‌های دایمی هستند که توانایی پاک شدن و برنامه‌ریزی مجدد را دارند. در حافظه‌های FRAM از ساختار حافظه‌های DRAM استفاده شده‌است با این تفاوت که به جای دی الکتریک خازن، یک ماده فرو الکتریک قرار دارد. این تغییر باعث دایمی شدن حافظه‌های FRAM و سرعت بسیار بالای آن‌ها شده‌است به‌طوری‌که در برخی موارد از این حافظه به عنوان حافظه موقتی RAM استفاده شده‌است. مواد فروالکتریک مانند مواد فرومغناطیس دارای حلقه ی هیسترزیس است و مشابه مواد فرومغناطیس که یک پلاریته ی مغناطیسی را در خود ذخیره می‌کنند، قادر به ذخیره کردن یک پلاریته ی الکتریکی در غیاب میدان الکتریکی هستند. دیامغناطیس
اگر یک آهن‌ربای قوی (مثل چند آهن‌ربا) با یک لایه‌ای از آب پوشش داده شود (که در مقایسه با قطر آهن‌ربا باریک است) میدان آهن‌ربا، آب را دفع می‌کند. این عامل یک کشش ناچیز در سطح آب است که ممکن است انعکاس آن دیده شود. پراش نوترون
از زمان استقرار تکنیک پراش نوترون، از اثر پراکندگی مغناطیسی، برای تعیین تعداد گشتاورهای مغناطیسی در مواد، و مطالعه جهت‌گیری و ساختار دو قطبی مغناطیسی استفاده شده‌است. یکی از اولین کاربردهای پراش نوترون، در مطالعه جهت‌گیری دو قطبی مغناطیسی در اکسیدهای فلزی، انتقال ضد فرومغناطیسی؛ مانند اکسیدهای منگنز، آهن، نیکل و کبالت بود. این آزمایش‌ها، برای اولین بار وجود آرایش ضد فرومغناطیسی دو قطبی مغناطیسی را در یک ساختار ماده نشان داد. حالا، از پراش نوترون، برای توصیف مواد مغناطیسی تازه توسعه یافته استفاده می‌شود. دمای کوری
در غیاب میدان مغناطیسی خارجی، این مواد خاصیت مغناطیسی خودبخودی دارند و این نتیجه گشتاورهای مغناطیسی مرتب شده‌است؛ یعنی، برای مواد فری‌مغناطیس گشتاورهای مغناطیسی یک یون در یک جهت با بزرگی مشخص تراز می‌شوند و گشتاورهای مغناطیسی یون دیگر در جهت مخالف با بزرگی متفاوت تراز می‌شوند. از آنجا که گشتاورهای مغناطیسی در جهات متفاوت اندازهٔ متفاوت دارند، باز هم یک مغناطیس خودبه‌خودی به‌وجود می‌آید و یک میدان مغناطیسی نیز وجود دارد. مغناطوکشسانی
مغناطوکشسانی در همهٔ مواد مغناطیسی دیده می‌شود اما میزان آن متفاوت است. در مواد فِرّومغناطیس و فِرّی‌مغناطیسی ضریب formula_1 که به صورت نسبت تغییرات طول به طول تعریف می‌شود (formula_2) مقداری حدود ۱۰ تا ۱۰ دارد. در مقابل در مواد پادفِرّومغناطیس، پارامغناطیس و دیامغناطیس معمولاً مغناطوکشسان کمتری (۱۰ تا ۱۰) دیده می‌شود. در برخی از عناصر کم‌یاب سطح زمین مانند آکتنیدها و ترکیباتشان مغناطوکشسانی شدید با لاندایی حدود ۱۰ تا ۱۰ نیز یافت می‌شود. اندازهٔ formula_1 به میدان مغناطیسی و جهت‌گیری آن نسبت به تغییر بُعد و محورهای بلورنگاشتی بستگی دارد. آهنربا
اما در عنصرهایی که لایه‌های الکترونی پر نیستند، مانند بعضی عنصرهای فلزهای واسطه یا سری‌های لانتانیدها و اکتینیدها، برآیند گشتاور مغناطیسی صفر نیست؛ بنابراین هر اتم این عنصرها یک گشتاور مغناطیسی دائمی ایجاد می‌کند و مانند یک دو قطبی مغناطیسی رفتار می‌کند. وقتی عنصر یا ماده مرکبی در معرض میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد، برآیند میدان مغناطیسی نهایی وابسته به چگونگی واکنش دوقطبی‌های مغناطیسی به میدان اعمال شده دارد. بر این اساس می‌توان مواد را به شش دسته تقسیم کرد: دیرگداز
مواد نسوز یا دیرگداز به کلیه موادی اطلاق می‌شود که در درجه حرارت بالا خواص فیزیکی، شیمیایی، مکانیکی و ترمومکانیکی آن تغییر نمی‌کند و بخصوص در مقابل فشار، سایش، شوک حرارتی و خوردگی شیمیائی از خود مقاومت لازم را نشان می‌دهند. چنین موادی در طیف گسترده از صنایع کاربرد دارند و به عنوان کالای استراتژیک تلقی می‌شوند. تقسیم‌بندی نسوزها بر اساس کاربرد به شرح ذیل می‌باشند: پارامغناطیس
در شکل‌های زیر، ذرات پارامغناطیس تحت تأثیر یک میدان خارجی، در یک راستای تقریبی قرار می‌گیرند (از راست به چپ). مواد تغییر فاز دهنده
PCMهای آلی را می‌توان به گروه پارافین‌ها (ذخیره آلکان‌ها) و غیرپارافین‌ها مانند استرها، اسیدهای چرب، الکل‌ها و گیلکولیک اسیدها تقسیم‌بندی نمود. دی هیدرات، سولفات سدیم، هگزاهیدرات کلرایدکلسیم و پارافین جز مهم‌ترین PCMها هستند. PCMها را بر اساس دمای تغییر فاز، به سه دسته مهم می‌توان تقسیم نمود که عبارتند از: یوتکتیک، هیدرات نمک‌ها و مواد آلی. یوتکتیک‌ها نمک‌های محلول در آب هستند که دمای تغییر فاز آن‌ها کمتر از است و هیدرات نمک‌ها، نمک‌های خاصی هستند که دمای تغییر فاز آن‌ها بالای است. مواد آلی نیز معمولاً از زنجیره‌های بلند کربن و هیدرو‍ژن تشکیل شده‌اند که دمای تغییر فاز آن‌ها نیز بالای است. ترفنل-دی
دو روش دیگر ، کامپوزیت های پودر سینت شده و کامپوزیت ماتریس پلیمر ، مبتنی بر پودر هستند. این تکنیکها هندسه و جزئیات پیچیده را امکان پذیر می سازد. با این حال ، اندازه به دلیل داشتن قالب های مورد استفاده ، به قطر 10 میلی متر و طول 100 میلی متر محدود شده است. ریزساختارهای حاصل از این روش های مبتنی بر پودر با روش های کریستالی جامد متفاوت است زیرا ساختار لایه ای ندارند و چگالی کمتری دارند. با این حال ، تمام روشها دارای خواص مغناطیسی مشابه هستند. استقامت دی‌الکتریک
جریان الکتریکی شارش الکتریکی ذرات باردار در یک ماده ناشی از میدان الکتریکی است. ذرات باردار متحرک که مسئول جریان الکتریکی هستند، حامل‌های بار نامیده می‌شوند. در مواد مختلف ذرات مختلف به عنوان حامل بار عمل می‌کنند: در فلزات و سایر جامدات برخی از الکترونهای خارجی هر اتم (الکترون‌های رسانا) قادر به حرکت در پیرامون مواد هستند. در الکترولیتها و پلاسما یونها هستند، اتم‌ها یا مولکولهای دارای بار الکتریکی و الکترون‌ها هستند. ماده‌ای که دارای غلظت بالایی از حامل‌های بار در دسترس برای رسانش باشد، جریان بزرگی را با میدان الکتریکی معین ایجاد شده توسط ولتاژ مشخصی که از طریق آن اعمال می‌شود، هدایت می‌کند و بنابراین مقاومت الکتریکی کمی دارد. این یک رسانای الکتریکی نامیده می‌شود. ماده‌ای که حامل‌های بار کمی داشته باشند، جریان بسیار کمی را با یک میدان الکتریکی مشخص هدایت می‌کند و از مقاومت بالایی برخوردار است. این نارسانای الکتریکی نامیده می‌شود.استقامت دی‌الکتریک (در مگاولت بر متر (MV/m)، یا 10⋅ولت/ متر) از مواد مختلف متداول هستند: در SI، واحد استقامت دی‌الکتریک ولت بر متر (V/m) است. همچنین مشاهده واحدهای مرتبط مانند ولت بر سانتی‌متر (V/cm)، مگاولت بر متر (MV/m) و غیره معمول است. پسماند
هیسترزیس در مواد فِرّومغناطیسی پدیده‌ای معروف است. هنگامی که یک میدان مغناطیسی خارجی روی یک فِرّومغناطیس عمل کند، دوقطبی‌های اتمی (atomic domains)، خود را با این میدان خارجی هم‌راستا می‌کنند. حتی پس از برداشتن میدان مغناطیسی خارجی، بخشی از این جهت‌گیری به جا می‌ماند. در این حالت اصطلاحاً گفته می‌شود که این ماده مغناطیده شده‌است. پرداخت‌کاری با ساینده مغناطیسی
منبع میدان مغناطیسی در MAF معمولاً یک آهنربای مغناطیسی یا یک آهنربای دائم از جنس عناصر خاک کمیاب است. این منبع ترجیحاً یک آهنربای دائم است، با توجه به چگالی انرژی بالا، عدم گرم شدن بیش در نتیجه تراکم شار ثابت، هزینه پایین، سهولت نصب روی تجهیزات CNC، و به علت سادگی استفاده، از این آهنرباها استفاده می‌شود. با این حال برخی از کاربردها نیاز به چگالی شار قابل کنترل دارند که تنها با یک آهنربای مغناطیسی الکتریکی بدست می‌آیند. در یک آهنربای دائم به سادگی نمی‌توان میدان مغناطیسی را قطع کرد. معادله ابعادی
دیمانسیون یا معادله ابعادی: رابطه بین کمیتهای اصلی وکمیتهای فرعی را دیمانسیون یا معادله ابعادی گویند. در سیستم S.I. هفت کمیت اصلی وجود دارد و برای هر کمیتی، دیمانسیون خاصی تعریف می‌شود. طول (L) جرم (m) زمان (t) دمای ترمودینامیکی (T) مقدار ماده (mol) شدت جریان الکتریکی (I) شدت جریان روشنایی (Iv) بسامد
برای فرکانس‌های بالاتر از فرکانس شمارش‌گرها، فرکانس سیگنال‌های الکترومغناطیسی معمولاً به صورت غیرمستقیم به کمک هیتروداین یا دگرآمیزی () اندازه‌گیری می‌شود. در اینجا یک سیگنال مرجع از فرکانس شناخته‌شده که نزدیک فرکانس ناشناخته است با فرکانس ناشناخته، در یک وسیله ترکیب غیرخطی، مثل دیود، ترکیب می‌شود. این منجر به یک سیگنال دگرآمیزی یا «ضربه» در تفاوت بین دو فرکانس می‌شود. اگر دو سیگنال از نظر فرکانسی به هم نزدیک باشند، دگرآمیزی به اندازه‌ای کم است که توسط یک شمارش‌گر فرکانس اندازه‌گیری شود. این فرایند فقط تفاوت بین فرکانس ناشناخته و فرکانس مرجع را اندازه‌گیری می‌کند. برای رسیدن به فرکانس‌های بالاتر، چندین مرحله از دگرآمیزی قابل استفاده است. تحقیق فعلی این روش را به فرکانس‌های فروسرخ و نوری گسترش می‌دهد (). دیامغناطیس
دیامغناطیس‌ها ممکن است در تعادل ثابت در یک میدان مغناطیسی، بدون هیچ مصرف نیرو، شناور بماند. قضیهٔ Earnshaw در جلوگیری و ممانعت احتمال شناور ماندن ثابت مغناطیس، آمده‌است؛ بنابراین، قضیه Earnshaw تنها برای اشیایی با گشتاورهای مثبت به کار گرفته می‌شود. مثل فرومغناطیس‌ها (که یک گشتاور مثبت پایدار را دارند) و پارامغناطیس‌ها (که شامل یک گشتاور مثبت هستند) این‌ها یه حداکثر میدان جذب می‌شوند، که در فضای آزاد وجود ندارند. دیامغناطیس‌ها (که شامل گشتاور منفی هستند) به حداقل میدان جذب می‌شوند و می‌توانند یک میدان کمی را در فضای آزاد داشته باشند. یک بخش نازکی از گرافیت Pyrolytic، که یک ماده دیامغناطیس قوی غیرمعمول است، می‌تواند به صورت ثابت در یک میدان مغناطیسی شناور باشد. این می‌تواند با تمام ترکیباتی در درجه حرارت اتاق انجام شود که یک شناوری بصری مؤثر از دیامغناطیس‌ها را ایجاد نماید. دانشگاه Radboud Nijmegen در Netherland، نتایجی را اجرا نموده‌اند که در کجا آب دیگر مواد، به صورت موفق شناور بودند. یک قورباغه زنده شناور بود. در سپتامبر ۲۰۰۹، آزمایشگاه Propulsiono Jet ناسا در Pasadena کالیفرنیا. اعلام داشت که آن‌ها در شناور نمودن موش‌ها با استفاده از آهن‌ربای مافوق مادی موفق شدند. یک مرحله مهمی بود که موش‌ها از نظر زیستی به انسانها شبیه تر از قورباغه‌ها بودند. آن‌ها امید داشتند که نتایج مطابق با تأثیرات آزمایشگاهی استخوان و ماهیچه‌ها باشد. نتایج اخیر، رشد پروتئین‌ها را بررسی می‌کرد که منتها به روشی بود که با استفاده از آهن‌رباهای قوی بود که رشد را در چگالی زمین مقایسه شود.۱. ^ Nave, Carl L.. «Magnetic Properties of Solids". HyperPhysics. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/tables/magprop.html. Retrieved ۲۰۰۸-۱۱-۰ ۲. ^ [۱] ۳. ^ Photographs of curving water 4. ^ HFML, Levitation ۵. ^ [۲] ۶. ^ Scientists levitate live mice 7. ^ Magnetic gravity trick grows perfect crystals 8. ^ Diamagnetic Levitation سیال رئومغناطیسی
که formula_2 = تنش برشی؛ formula_3 = تنش تسلیم ؛ formula_4 = شدت میدان مغناطیسی ؛ formula_5 = ویسکوزیته نیوتنی ؛ formula_6 = شیب سرعت در جهت z است. مقاومت برشی پایین دلیل اصلی محدودیت کاربرده‌ها است.در صورت عدم فشار خارجی حداکثر مقاومت برشی در حدود 100KPa است. اگر سیال در جهت میدان مغناطیسی فشرده شود و تنش فشاری 2MPa باشد ، مقاومت برشی به 1100KPa افزایش می یابد. اگر ذرات مغناطیسی استاندارد با ذرات مغناطیسی کشیده جایگزین شوند ، مقاومت برشی نیز بهبود می یابد. ذرات آهن به دلیل اختلاف چگالی ذاتی ذرات و مایع حامل آنها ، با گذشت زمان از سیستم تعلیق خارج می شوند. میزان و درجه وقوع این یکی از ویژگیهای اصلی است که در صنعت هنگام اجرای یا طراحی MR مورد توجه قرار می گیرد. مواد فعال سطحی یا سورفکتانت‌ها(Surfactant) با اشباع مغناطیسی سیال و در نتیجه حداکثر تنش تسلیم در حالت فعال شده آن، به طور معمول برای جبران این اثر استفاده می شوند. حامل‌های انرژی
خواص فیزیکی گسترده‌ای که در آن‌ها چگالی نقش دارد مانند بار الکتریکی، جرم، مقدار ماده و... و این که توانایی جریان در فضا داشته باشند و به دلیل این که این کمیات نقش مهمی را در صنعت و علم ایفا می‌کنند به این مواد شبه مواد می‌گویند. تعدادی از کمیات شبه مواد پایستار هستند، مانند بار الکتریکی و تعدادی دیگر ناپایستار، مانند مقدار ماده (اگر واکنش شیمیایی رخ ندهد) در این مقاله شبه ماده دیگری به نام ((انرژی)) که پایستار است بررسی شده است. کلاس بندی انرژی در کتاب‌های مختلف به دو صورت انجام می‌پذیرد: تابع انرژی خیلی از سیستم‌ها به ترم‌های جداگانه‌ای می‌تواند شکسته شود مانند انرژی در خازن. در خیلی از سیستم‌ها امکان تفکیک و جداسازی وجود ندارد مانند انرژی موجود در گاز ایده‌آل بنابراین تنها می‌توان از تغییرات انرژی سخن گفت. فرومغناطیس
یکی از ویژگی‌های اساسی الکترون (بر اساس این که حامل بار است) این است که می‌تواند یک گشتاور دوقطبی داشته باشد. (الکترون همانند یک آهن‌ربای کوچک عمل می‌کند) این گشتاور دوقطبی از ویژگی‌های اساسی‌تر که اسپین مکانیک کوانتومی دارد ناشی می‌شود. طبیعت مکانیک کوانتومی موجب می‌شود اسپین ذاتی الکترون در یک میدان مغناطیسی تنها در دو حالت قرار بگیرد: به طرف بالا یا پایین. اسپین الکترون‌ها در اتم‌ها منشأ اصلی خاصیت فرومغناطیسی است اگرچه در آن اندازه حرکت زاویه‌ای اوربیتالی الکترون نسبت به هسته نیز تأثیرگذار است. زمانی که این دوقطبی‌های کوچک در یک جهت به خط می‌شوند، میدان مغناطیسی آن‌ها با هم جمع شده و سبب ایجاد یک میدان ماکروسکوپی قابل اندازه‌گیری می‌شود. با این حال در موادی با لایهٔ الکترون پرشده، گشتاور دوقطبی کل الکترون‌ها صفر است چرا که اسپین جفت الکترون‌ها بالا و پایین است بنابراین تنها موادی با لایه الکترونی نیمه پر شده (اسپین جفت نشده) می‌توانند یک گشتاور مغناطیسی خالص داشته باشند و دارای خاصیت فرومغناطیسی باشند. بنابر قانون هوند، اولین الکترون‌ها تمایل دارند اسپین یکسانی داشته باشند بنابراین گشتاور دوقطبی کل افزایش می‌یابد. این دوقطبی‌های جفت نشده تمایل دارند به موازات یک میدان مغناطیسی خارجی به خط شوند، اثری که پارامغناطیس نامیده می‌شود. این در حالی است که فورمغناطیس یک پدیده اضافی را در بر می‌گیرد: دوقطبی‌ها تمایل دارند (حتی زمانی که هیچ میدان مغناطیسی اعمال نمی‌شود) به صورت خودبخودی بخط شوند، که این امر آهن‌ربایی شدن خودبخودی را افزایش می‌دهد. ماده کامپوزیت
سه نوع ماده زمینه (ماتریس) اصلی وجود دارد: پلیمر، فلز و سرامیک. ماتریس‌ها، الیاف (یا سایر مواد تقویت کننده مانند ذرات، پلاکت‌ها، و الیاف کوتاه) را نگه داشته و آنها را در مقابل آسیب‌های محیطی و فیزیکی حفاظت می‌کنند. جدا نگه داشتن الیاف باعث کاهش ترک خوردگی و توزیع مساوی بار بین تمام الیاف می‌شود؛ بنابراین، ماتریس به خصوصیات کامپوزیت‌ها کمک زیادی می‌کند. قابلیت کامپوزیت‌ها در مقاومت در برابر گرما یا هدایت گرما یا الکتریسیته در درجه اول به خصوصیات ماتریس بستگی دارد، زیرا این فاز پیوسته‌است. در نتیجه انتخاب ماده زمینه بستگی به خصوصیات ماده ای دارد که قصد طراحی آن را داریم. مغناطیس
هر ماده فرومغناطیسی دمای کوری T خود را دارد که در بالاتر از آن ویژگی فرومغناطیسی‌اش را به دلیل افزایش انرژی گرمایی و بی‌نظمی از دست می‌دهد. پارا-زایلین
پس از بنزن، پارازایلین‌ها مهم‌ترین مواد آروماتیک محسوب می‌شود. پارازایلین به طور عمده برای تولید ماده DMT و PTA به مصرف می‌رسد. این ۲ محصول در ساخت پلی‌اتیلن ترفتالات به کار می‌رود که از آن، در ساخت و تولید پلی‌استرها، الیاف، فیلم عکاسی و بطری‌های نوشابه استفاده می‌شود. طبق الگوی مصرف جهانی ۱۹ درصد پارازایلین در ساخت PTA و ۹ درصد در ساخت DMT به کار می‌رود. طریقه تولید پارازایلین به این ترتیب است که از نفت خام ابتدا نفتا و طی مراحلی بنزین پیرولیز به دست می‌آید، که مواد آروماتیک از این محصول (بنزین پیرولیز) تولید می‌شود. پارازایلن در ماده اولیه الیاف مصنوعی، ترفتالیک اسید، صنایع داروسازی، حشره‌کش‌ها و حلال‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. فرومغناطیس
فرومغناطیسی تنها یک خاصیت ترکیب شیمیایی مواد نیست بلکه به ساختار بلوری و ساختار میکروسکوپی نیز بستگی دارد. آلیاژهای فلزی فرومغناطیسی وجود دارد که اجزای آن‌ها خود فرومغناطیسی نیستند؛ که به آن‌ها آلیاژهای فریتس هاسلر می‌گویند. توان پالسی
در سیستم‌های توان پالسی نیاز به عمل عناصر اکتیو سیستم در زمان‌های بسیار کم نیز مشکل است. برای حل این مشکل از پدیده‌های مختلف فیزیکی مانند تخلیه الکتریکی در گازها، خلاء و دی‌الکتریکهای جامد و مایع، مغناطیس‌شدگی مجدد سریع در مواد فرومغناطیس، فرایندهای سریع در مواد نیمه هادی، ناپایداری پلاسما، فرایندهای گذرا در خطوط انتقال کواکسیال و غیره استفاده می‌شود. جریان جابجایی
در الکترومغناطیس، چگالی جریان جابجایی مقدار در معادله‌های ماکسول است که به صورت میزان تغییر ، میدان جابجایی الکتریکی، بر زمان تعریف می‌شود. چگالی جریان جابجایی همان یکای چگالی جریان الکتریکی است و باعث به وجود آمدن میدان مغناطیسی به همان شکلی می‌شود که جریان واقعی ایجاد می‌کند. اما این یک جریان الکتریکی ناشی از حرکت بار الکتریکی نیست بلکه یک میدان الکتریکی متغیر با زمان است. در مواد فیزیکی (در برابر خلاء) نیز جریان جابجایی ناشی از حرکت‌های کوچک بار وابسته اتم‌ها وجود دارد که به نام دی الکتریک قطبی شناخته می‌شود. شیمی
یک ماده خالص که تنها از اتم‌های یک عنصر تشکیل شده باشد، «ماده ساده» نامیده می‌شود. چنین ماده‌ای را نمی‌توان به ماده دیگری تجزیه کرد. از این دیدگاه، ماده ساده در برابر ماده مرکب قرار می‌گیرد. به عنوان مثال، اکسیژن یک عنصر است. اما ماده‌ای را که ما در طبیعت به عنوان گاز اکسیژن شناخته‌ایم، در حقیقت یک ماده ساده دو اتمی از این عنصر است که «دی اکسیژن» یا «اکسیژن مولکولی» «O» نامیده می‌شود. اوزون شکل دیگری از عنصر اکسیژن است که در طبیعت با فرمول «O» یافت می‌شود. رابطه بین دی اکسیژن و اوزون رابطه‌ای است که به آن دگرشکلی «آلوتروپی» می‌گویند. به زبان دیگر، دی اکسیژن و اوزون، دگرشکل‌های عنصر اکسیژن هستند. الماس و گرافیت نیز دو آلوتروپ برای عنصر کربن هستند. عناصر دیگر مانند گوگرد و فسفر هم دارای آلوتروپ‌های شناخته‌شدهٔ پرکاربردی هستند. لیزر دیودی
IR میانه، یکی از محدوده‌های طیف الکترومغناطیسی است که لیزرهای دیودی در آن به ایفای نقش پرداخته‌اند. مطالعه ارتعاش‌های بنیادی مولکول‌ها که در این ناحیه اتفاق می‌افتد، تا کنون بر لیزرهای دیودی ساخته شده از نمک‌های سرب که با سرمازایی خنک شده‌اند متکی بوده‌است. با این حال تجهیزات خنک‌کننده با سرمازایی بر هزینه‌های خرید و عملیاتی چنین لیزرهایی بسیار می‌افزاید. لیزرهای دیودی IR میانه که از ترکیبات همانند ساخته شده‌اند و در دمای اتاق کار می‌کنند، کم‌کم به عنوان جانشینی برای حسگرهای شیمیایی ارزان مطرح می‌شوند. القاگر
هرچه تعداد دُورهای القاگر بیشتر باشد، خاصیّت مغناطیسی آن نیز بالا می‌رود. راه دیگر، افزایش القاوَری در القاگر، گزینش هستهی مناسب است؛ برای مثال، استفاده از مادّههای فِرومغناطیس، مانند آهن و پیچیدن سیم به دُور آن‌ها باعث افزایش چشمگیر خط‌های شار مغناطیسی می‌شود. گزینش هستهای با تراوایی مغناطیسی، بالا باعث چندهزار-برابر شدن خاصیّت القاوَری القاگر می‌شود. دمای کوری
در مواد فری‌مغناطیس در زیر دمای کوری، اتم‌ها و گشتاورهای مغناطیسی هر یون منظم قرار می‌گیرند و باعث ایجاد خاصیت مغناطیسی خودبخودی می‌شوند. بالاتر از دمای کوری، مواد پارامغناطیسی هستند زیرا اتم‌ها گشتاورهای مغناطیسی مرتب شده خود را از دست می‌دهند و ماده تحت گذار فازی قرار می‌گیرد. آلیاژ حافظه‌دار مغناطیسی
عملکرد و ویژگی‌های آلیاژ حافظه‌دار مغناطیسی بین مواد SMA کلاسیک و مواد پیزوالکتریک است. بعضی از طراحی های محرک‌ها با استفاده از آلیاژ حافظه‌دار مغناطیسی انجام می شود. با این وجود، برای استفاده مؤثر از آن‌ها، در نظر گرفتن ویژگی‌های خاص آنها (هیسترزیس، مغناطیسی مکانیکی کوپلینگ)، لازم است. به همین دلیل است که یک محرک فشارکش خاص طراحی شده است. یک مدل حرارتی-مغناطیسی-مکانیکی از این محرک در حال حاضر در حال توسعه است و بر روی طراحی قوانین کنترل کارآمد که به خوبی با شرایط خاص  آلیاژ حافظه‌دار مغناطیسی سازگار است کار می‌شود. همچنین، عناصر محرک حافظه شکل مغناطیسی را در جایی که حرکت سریع و دقیق مورد نیاز است می‌توان استفاده کرد. کاربردهای آن در رباتیک، تولید، جراحی پزشکی، دریچه‌ها و دمپرها است. خواص نوری مواد غیر فلزی
از معادله n=c/v داریم: که در آن اپسیلون آر و میو آر به ترتیب ثابت. دی الکتریک و تراوایی مغناطیسی نسبی هستند. چون بیشتر مواد تنها به میزان اندکی مغناطیسی هستند دماسنج مقاومتی
آرتی‌دی‌ها را از مقاومت‌های الکتریکی از جنس پلاتین، مس یا نیکل می‌سازند که البته پلاتین به علت داشتن دقت بالا، قابلیت تکرارپذیری فوق‌العاده، خواص خطی در گستره زیادی از دماها و تغییرات زیاد مقاومت به ازای تغییرات کم دما، با اختلاف زیادی نسبت به سایر مواد کاربرد پیدا کرده‌است. فروالکتریسیته
مواد فروالکتریک علاوه بر غیرخطی بودن، قطبش خود به خودی غیر صفر را حتی در صورت صفر بودن میدان الکتریکی اعمال شده نشان میدهند. ویژگی متمایز مواد فروالکتریک این است که قطبش خود به خودی این مواد را می توان با یک میدان الکتریکی قوی اعمال شده در جهت مخالف معکوس کرد."؛" بنابراین قطبی شدن هم به میدان الکتریکی فعلی و هم به تاریخچه آن نیز بستگی دارد و یک حلقه پسماند ایجاد می کند. آنها را در قیاس با مواد فرو مغناطیسی، فروالکتریک می نامند ، که دارای مغناطش خود به خودی هستند و حلقه های پسماند مشابهی را نشان می دهند.