০৪

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।