Зміст
Закрутки та орбіти електронів фактично перетворюють будь-який атом на крихітний барний магніт. Для більшості матеріалів магнітні моменти цих атомів вказують у випадкових напрямках, і їхні поля скасовуються, щоб не створювати чистого магнетизму.
Навпаки, певні речовини є феромагнітний і їх магнітні моменти мимовільно вирівнюються, тому їх поля паралельні один одному і складаються. Це вирівнювання обмежено невеликим регіоном, який називається a домен, з багатьма такими доменами, що складають феромагнітний матеріал.
Хоча вони посилили магнітні поля, самі домени орієнтовані випадковим чином, що знову не призвело до загального магнетизму. Однак зовнішнє магнітне поле може вирівняти домени, щоб їх власні магнітні поля підсилювали одне одного, виробляючи чисте поле у всьому об'єкті і, таким чином, створюючи магніт. Це явище, наз феромагнетизм, є основою повсякденних магнітів. При кімнатній температурі лише чотири елементи є феромагнітними і мають таку поведінку: залізо, кобальт, нікель і гадоліній.
Використання магнетизму
М'які магнітні матеріали, такі як залізо, легко намагнічувати, але домени рандомізуються, як тільки зовнішнє поле зникає; отже, матеріал швидко втрачає магнетизм. Ця властивість корисна для електромагнітів та таких пристроїв, як записи на магнітофон або стираючі головки, яким потрібно генерувати тимчасові або швидко мінливі магнітні поля.
Тверді магнітні матеріали, такі як сталь, важче намагнічувати, а також важче розмагнічувати; після видалення зовнішнього поля вони можуть зберігати свій магнетизм протягом тривалого часу - іноді протягом мільйонів років, характеристикою, яка допомагає в геологічній датуванні гірських порід. Тому для виготовлення постійних магнітів використовуються тверді магнітні матеріали.
Цей процес намагнічування має широке практичне застосування, тому що магнітофон є лише одним із прикладів. Записна стрічка складається з довгої тонкої смуги Мілара, покритої дрібними частинками оксиду заліза або діоксиду хрому. Коли стрічка рухається під головою звукозапису, магнітне поле вирівнює домени цього покриття у відповідь на сигнал музики або даних. Після цього домени зберігають вражене магнітне поле для подальшого відтворення.
Комп'ютерні жорсткі диски використовують по суті той же процес для зберігання магнітних даних на швидко обертових тарілках.
Небажаний магнетизм
Після контакту з магнітами або магнітними затискаючими столами сталеві предмети можуть ненавмисно намагнічуватися. Обробка, зварювання, шліфування і навіть вібрація також можуть намагнічувати сталь. Небажані ефекти включають інструменти, які залучають металеву стружку та стружку, шорстку поверхню після оцинкування та зварні шви, які проникають лише на одну сторону.
Аналогічно, постійний контакт з магнітною стрічкою може надати залишковий магнетизм записувальній апаратурі, що збільшує шум і спричиняє неточну запис звуку.
Для повторного використання звукову стрічку можна повернути до порожнього стану, виконавши її довжину повз голову стирання, втомлюючий і непрактичний процес, особливо у великих масштабах. Викинуті жорсткі диски комп'ютера можуть мати власні або конфіденційні дані, які не повинні бути доступні іншим. У цих випадках носій запису повинен бути розмагнічений масово.
Навіщо використовувати демагнітизатор?
Неприємність небажаного магнетизму призвела до розвитку як дрібних, так і промислових демагнетизаторів. Демагнетизатор, також відомий як а дегауссер, використовує електромагніти для генерації напружених магнітних полів змінного струму високої частоти. У відповідь, окремі домени переставляються випадковим чином, тому їхні магнітні поля скасовуються або майже скасовуються, усуваючи або істотно зменшуючи небажаний магнетизм.
Деякі дегазатори не використовують електрику чи електромагніти, але натомість мають рідкісні земні магніти, щоб забезпечити необхідні потужні магнітні поля.
Цей принцип розмагнічування також використовується магнітофонами. Коли стрічка проходить під головою стирання, магнітне поле високої амплітуди рандомизує домени під час підготовки до запису нового звуку або даних. У більшому масштабі об'ємні демагнетизатори стирають цілі котушки магнітних стрічок або жорстких дисків за один крок.
Демагнетизатор може мати одну з декількох загальних конфігурацій, залежно від призначення. Портативний інструмент для знемагнічення дегазує свердла, долота або дрібні деталі, що опираються на рівну поверхню або проходять через отвір.
Товсті матеріали або великі тверді предмети, можливо, повинні пройти через демагнітизуючий тунель, достатньо великий для розміщення стоячої людини. Частота, розмагнічувальна сила поля та швидкість пропускної здатності повинні бути пристосовані до об'єкта та залишкового магнітного поля, що стирається.