চুম্বক তৈরি করা যায় এমন ধাতুগুলো কী কী? চুম্বকের দুটি প্রয়োগের নাম লিখুন।

একটি চুম্বকের পোলারিটি (Polarity) বলতে বোঝায় চুম্বকের দুটি বিপরীত ধর্মী প্রান্ত, যথা - উত্তর মেরু (North Pole) এবং দক্ষিণ মেরু (South Pole)। একটি চুম্বকের এই দুটি মেরু সর্বদা জোড়ায় জোড়ায় থাকে এবং এদেরকে পৃথক করা যায় না। চুম্বকের এই মেরুগুলির মাধ্যমেই এর চৌম্বক ক্রিয়া (Magnetic Action) প্রকাশ পায়; যেমন, একই মেরু পরস্পরকে বিকর্ষণ করে এবং বিপরীত মেরু পরস্পরকে আকর্ষণ করে।

কুরি বিন্দু (Curie Point) হলো সেই নির্দিষ্ট তাপমাত্রা যার উপরে একটি ফেরোচৌম্বক পদার্থ (Ferromagnetic Material) তার ফেরোচৌম্বক ধর্ম হারিয়ে প্যারাচৌম্বক পদার্থে (Paramagnetic Material) রূপান্তরিত হয়। এই তাপমাত্রায় পদার্থের চৌম্বক ডোমেইনগুলির (Magnetic Domains) সুবিন্যস্ত বিন্যাস ভেঙে যায় এবং তাদের চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলি (Magnetic Moments) এলোমেলোভাবে বিন্যস্ত হয়, ফলে সামগ্রিক চৌম্বকত্ব (Overall Magnetism) নষ্ট হয়ে যায়। প্রতিটি ফেরোচৌম্বক পদার্থের জন্য কুরি বিন্দুর মান ভিন্ন ভিন্ন হয়।

ফেরোচৌম্বকত্ব (Ferromagnetism) হলো পদার্থের একটি বিশেষ ধর্ম, যার কারণে কিছু পদার্থ চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা অত্যন্ত শক্তিশালীভাবে আকৃষ্ট হয় এবং চৌম্বক ক্ষেত্র অপসারণের পরেও তাদের মধ্যে স্থায়ী চুম্বকত্ব (Permanent Magnetism) বজায় থাকে। এই ধরনের পদার্থে অসংখ্য ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র চৌম্বক ডোমেইন (Magnetic Domains) থাকে, যেখানে পরমাণুগুলির চৌম্বকীয় মুহূর্ত (Magnetic Moments) একই দিকে সারিবদ্ধ থাকে। বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্র প্রয়োগ করলে এই ডোমেইনগুলি একত্রিত হয়ে বা সারিবদ্ধ হয়ে শক্তিশালী চৌম্বকত্ব তৈরি করে। লোহা (Iron), নিকেল (Nickel), কোবাল্ট (Cobalt) এবং তাদের সংকর ধাতুগুলি (Alloys) ফেরোচৌম্বক পদার্থের উদাহরণ।

একটি ফেরোচুম্বককে নিম্নলিখিত পদ্ধতিগুলির মাধ্যমে প্যারাচুম্বকে (Paramagnet) পরিণত করা যায়:

    
•         উত্তপ্তকরণ (Heating): এটি সবচেয়ে প্রচলিত পদ্ধতি। একটি ফেরোচুম্বক পদার্থকে তার কুরি বিন্দুর (Curie Point) উপরে উত্তপ্ত করলে, এর ভেতরের চৌম্বক ডোমেইনগুলির সুবিন্যস্ত বিন্যাস তাপীয় কম্পনের (Thermal Vibration) কারণে ভেঙে যায়। ফলে পরমাণুগুলির চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলি এলোমেলোভাবে বিন্যস্ত হয় এবং পদার্থটি তার ফেরোচৌম্বক ধর্ম হারিয়ে প্যারাচুম্বক পদার্থে পরিণত হয়। এই অবস্থায় এটি আর স্থায়ী চুম্বকত্ব বজায় রাখতে পারে না এবং বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্র ছাড়া এর কোনো চৌম্বক ধর্ম থাকে না।     
    
•         প্রবল আঘাত বা যান্ত্রিক চাপ (Strong Impact or Mechanical Stress): একটি ফেরোচুম্বককে বারবার প্রবল আঘাত করলে বা যান্ত্রিক চাপ প্রয়োগ করলে তার ভেতরের চৌম্বক ডোমেইনগুলির বিন্যাস এলোমেলো হয়ে যেতে পারে। এর ফলে পদার্থটি তার চৌম্বকত্ব হারাতে পারে এবং প্যারাচুম্বকে পরিণত হতে পারে।     
    
•         বিপরীত চৌম্বক ক্ষেত্র প্রয়োগ (Application of Opposing Magnetic Field): একটি ফেরোচুম্বককে শক্তিশালী ও বিপরীত দিকে চৌম্বক ক্ষেত্র প্রয়োগ করে ডিম্যাগনেটাইজ (Demagnetize) করা যায়। এটি চৌম্বক ডোমেইনগুলিকে পুনর্বিন্যস্ত করে বা সম্পূর্ণরূপে এলোমেলো করে এর স্থায়ী চুম্বকত্ব নষ্ট করে দিতে পারে, যার ফলে এটি প্যারাচুম্বকীয় আচরণ করতে পারে।     

চৌম্বক ডোমেইন হলো ফেরোম্যাগনেটিক পদার্থের একটি মৌলিক বৈশিষ্ট্য। এদের মূল বৈশিষ্ট্য ও আচরণ নিম্নরূপ:

• গঠন: ফেরোম্যাগনেটিক পদার্থে (যেমন: লোহা, নিকেল, কোবাল্ট) পরমাণুগুলির ইলেকট্রনের স্পিন (electron spin) এর কারণে একটি স্বকীয় চৌম্বক ভ্রামক থাকে। ডোমেইনগুলির মধ্যে, এই পরমাণুগুলির চৌম্বক ভ্রামকগুলি শক্তিশালী বিনিময় বল (exchange forces) দ্বারা একে অপরের সমান্তরালভাবে সারিবদ্ধ থাকে, যার ফলে প্রতিটি ডোমেইনে একটি শক্তিশালী নেট চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি হয়।
• অবিন্যস্ত অবস্থা: বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্র অনুপস্থিত থাকলে, বিভিন্ন ডোমেইনের চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি এলোমেলোভাবে বা বিপরীত দিকে নির্দেশিত থাকে। এর ফলে পুরো পদার্থটির মোট চৌম্বক ভ্রামক শূন্য হয় এবং এটি কোনো চৌম্বক ধর্ম প্রদর্শন করে না।
• বাহ্যিক ক্ষেত্রের প্রভাব: যখন একটি বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হয়, তখন দুটি প্রধান ঘটনা ঘটে:
  1. যেসব ডোমেইনের চৌম্বক ক্ষেত্র বাহ্যিক ক্ষেত্রের দিকে থাকে, তারা বড় হতে শুরু করে এবং প্রতিবেশী ডোমেইনগুলিকে গ্রাস করে।
  2. যেসব ডোমেইনের চৌম্বক ভ্রামক বাহ্যিক ক্ষেত্রের বিপরীত দিকে থাকে, তাদের চৌম্বক ভ্রামকগুলি বাহ্যিক ক্ষেত্রের দিকে ঘুরতে শুরু করে।
  এই প্রক্রিয়ায় পদার্থটি বাহ্যিক ক্ষেত্রের দিকে চৌম্বকত্ব লাভ করে।
• ডোমেইন প্রাচীর (Domain Walls): দুটি ভিন্ন ডোমেইনের মধ্যবর্তী সীমানাকে ডোমেইন প্রাচীর বা ব্লচ প্রাচীর (Bloch wall) বলে। এই প্রাচীরগুলিতে চৌম্বক ভ্রামকের দিক ধীরে ধীরে পরিবর্তিত হয় এক ডোমেইন থেকে অন্য ডোমেইনে।
• গুরুত্ব: চৌম্বক ডোমেইন তত্ত্ব (Magnetic Domain Theory) ফেরোম্যাগনেটিক পদার্থের চৌম্বক আচরণ, যেমন – চৌম্বক স্যাচুরেশন (magnetic saturation), হিস্টেরেসিস (hysteresis) এবং পার্মানেন্ট ম্যাগনেটের (permanent magnet) গঠন ব্যাখ্যা করতে সাহায্য করে। এই ধারণা ডেটা স্টোরেজ ডিভাইস (যেমন – হার্ড ড্রাইভ), ট্রান্সফর্মার এবং অন্যান্য ইলেকট্রনিক যন্ত্রপাতিতে ব্যবহৃত চৌম্বক পদার্থের নকশার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

শূণ্য প্রাবল্যের ক্ষেত্রে, চৌম্বকত্ব তার উৎস থেকে সরে যায় এমন এক পরিমাণে যাকে পুনরাহন (remanence) বলা হয়। যদি H-M এর সম্পর্ক প্রয়োগকৃত চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রাবল্যের জন্য প্লট করা হয়, ফলাফলস্বরূপ একটি হিস্টেরেসিস (hysteresis) লুপ পাওয়া যায় যাকে প্রধান লুপ বলা হয়।

পৃথিবী আসলেই একটি বিশাল প্রাকৃতিক চুম্বক হিসেবে কাজ করে এবং এই উক্তিটি ভূতাত্ত্বিক ও মহাকাশীয় দৃষ্টিকোণ থেকে সম্পূর্ণ সত্য। পৃথিবীর এই চৌম্বক ক্ষেত্রকে ভূ-চুম্বকত্ব (Geomagnetism) বলা হয়।

পৃথিবীর চৌম্বক ক্ষেত্রের উৎপত্তি প্রধানত এর তরল বহির্গর্ভস্থ (Liquid Outer Core) অংশে ঘটে। পৃথিবীর কেন্দ্রভাগে রয়েছে কঠিন লৌহ-নিকেল দ্বারা গঠিত অন্তর্গর্ভ (Inner Core), যা প্রায় 6,000°C তাপমাত্রার। এর বাইরে রয়েছে তরল লৌহ ও নিকেল দ্বারা গঠিত বহির্গর্ভ। এই তরল ধাতু অত্যন্ত উচ্চ তাপমাত্রার কারণে সর্বদা পরিচলন স্রোতের (Convective Currents) মাধ্যমে ঘূর্ণনশীল থাকে।

এই ঘূর্ণনশীল তরল ধাতুর স্রোত, পৃথিবীর নিজ অক্ষের উপর আবর্তনের (Rotation) ফলে সৃষ্ট কোরিওলিস প্রভাব (Coriolis Effect) দ্বারা প্রভাবিত হয়। এই প্রক্রিয়াটি একটি ভূ-ডায়নামো (Geodynamo) তৈরি করে, যেখানে পরিবাহী তরল পদার্থের গতিশীলতা শক্তিশালী বৈদ্যুতিক প্রবাহ উৎপন্ন করে। এই বৈদ্যুতিক প্রবাহ পরবর্তীতে একটি বিশাল চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে, যা পৃথিবীর পৃষ্ঠের বাইরে মহাকাশে হাজার হাজার কিলোমিটার পর্যন্ত বিস্তৃত থাকে।

পৃথিবীর এই চৌম্বক ক্ষেত্রের কিছু গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য রয়েছে:

    
• চৌম্বক মেরু (Magnetic Poles): পৃথিবীর চৌম্বক উত্তর ও দক্ষিণ মেরু ভৌগোলিক উত্তর ও দক্ষিণ মেরু থেকে সামান্য সরে থাকে এবং সময়ের সাথে সাথে তাদের অবস্থান পরিবর্তিত হয়।
    
• চৌম্বক ক্ষেত্র রেখা (Magnetic Field Lines): এই রেখাগুলো চৌম্বক উত্তর মেরু থেকে বের হয়ে চৌম্বক দক্ষিণ মেরুতে প্রবেশ করে।
    
• শক্তি: পৃথিবীর চৌম্বক ক্ষেত্র তুলনামূলকভাবে দুর্বল, তবে মহাকাশে এর বিস্তৃতি অনেক বেশি।

এই চৌম্বক ক্ষেত্রের গুরুত্ব অপরিসীম। এটি পৃথিবীকে সূর্য থেকে আগত ক্ষতিকারক সৌর বায়ু (Solar Wind) এবং মহাজাগতিক রশ্মি (Cosmic Rays) থেকে রক্ষা করে। এই প্রতিরক্ষামূলক স্তরকে ম্যাগনেটোস্ফিয়ার (Magnetosphere) বলা হয়। এছাড়াও, এটি দিক নির্ণয়কারী যন্ত্র কম্পাস (Compass) এর কার্যকারিতার ভিত্তি এবং মেরু অঞ্চলে অরোরা (Aurora) সৃষ্টির কারণ।

দিক নির্ণয় করার যন্ত্রের নাম কম্পাস