Elektronernes spins og kredsløb gør faktisk ethvert atom til en lille stavmagnet. For de fleste materialer peger disse atommers magnetiske øjeblikke i tilfældige retninger, og deres felter annullerer uden at producere nettomagnetisme.
Derimod er visse stoffer det ferromagnetisk og deres magnetiske øjeblikke stemmer overens spontant, så deres felter er parallelle med hinanden og føjes sammen. Denne tilpasning er begrænset til en lille region kaldet a domæne, med mange sådanne domæner, der udgør et ferromagnetisk materiale.
Selv om de har styrket magnetfelter, er domænerne selv tilfældigt orienterede, hvilket igen resulterer i ingen samlet magnetisme. Et eksternt magnetfelt kan dog justere domænerne, så deres egne magnetfelter forstærker hinanden og producerer et netfelt gennem et objekt og skaber derfor en magnet. Dette fænomen kaldes ferromagnetisme, er grundlaget for hverdagens magneter. Ved stuetemperatur er kun fire elementer ferromagnetiske og har denne adfærd: jern, cobalt, nikkel og gadolinium.
Anvendelse af magnetisme
Bløde magnetiske materialer som jern er nemme at magnetisere, men domænerne randomiseres, så snart det eksterne felt forsvinder; derfor mister materialet hurtigt sin magnetisme. Denne egenskab er nyttig til elektromagneter og enheder som båndoptagelse eller sletning af hoveder, som skal generere midlertidige eller hurtigt skiftende magnetfelter.
Hårde magnetiske materialer som stål er sværere at magnetisere og også sværere at demagnetisere; efter fjernelse af det ydre felt, kan de bevare deres magnetisme i lang tid - nogle gange i millioner af år, et kendetegn, der hjælper med den geologiske datering af klipper. Hårde magnetiske materialer bruges derfor til at fremstille permanente magneter.
Denne magnetiseringsproces har brede praktiske anvendelser med båndoptageren som kun et eksempel. Optagebånd består af en lang, tynd Mylar-strimmel belagt med fine partikler af jernoxid eller chromdioxid. Når båndet bevæger sig under pladehovedet, justerer et magnetfelt domæner på denne belægning som svar på musik- eller datasignalet. Bagefter bevarer domænerne det imponerede magnetfelt til senere afspilning.
Computerharddiske bruger stort set den samme proces til magnetisk datalagring på hurtigt roterende plader.
Uønsket magnetisme
Efter kontakt med magneter eller magnetiske fastspændingsborde kan stålgenstande blive utilsigtet magnetiseret. Bearbejdning, svejsning, slibning og endda vibrationer kan også magnetisere stål. Uønskede effekter inkluderer værktøjer, der tiltrækker metalflis og spåner, en ru overflade efter galvanisering og svejsninger, der kun trænger ind i den ene side.
Tilsvarende kan konstant kontakt med magnetbånd give optageapparatet en restmagnetisme, hvilket øger støj og forårsager unøjagtig lydoptagelse.
For at blive genbrugt, kan et lydbånd gendannes til en tom tilstand ved at køre længden af det forbi et slettehoved, en kedelig og upraktisk proces, især i stor skala. Kasserede harddiske på computeren kan have beskyttede eller følsomme data, som ikke burde være tilgængelige for andre. I disse tilfælde skal optagemediet demagnetiseres i løs vægt.
Hvorfor bruge en demagnetizer?
Generet af uønsket magnetisme har ført til udviklingen af både små og industrielle afmagnetiseringsmidler. En demagnetizer, også kendt som en degausser, bruger elektromagneter til at generere intense, højfrekvente AC-magnetfelter. Som svar tilpasser individuelle domæner tilfældigt, så deres magnetfelter annullerer eller næsten annulleres, hvilket eliminerer eller væsentligt reducerer uønsket magnetisme.
Nogle degaussere bruger ikke elektricitet eller elektromagneter, men har i stedet sjældne jordmagneter for at give de nødvendige kraftige magnetfelter.
Dette demagnetiseringsprincip bruges også båndoptagere. Når båndet passerer under et slettehoved, randomiserer et højt amplitude-, højfrekvent magnetfelt domænerne som forberedelse til optagelse af ny lyd eller data. I større skala sletter bulk-demagnetisatorer hele spoler af magnetbånd eller harddiske i et enkelt trin.
En afmagnetiseringsmaskine kan have en af flere almindelige konfigurationer afhængigt af formålet. Et bærbart demagnetiseringsværktøj vil degaussere bor, mejsler eller små dele, der hviler på en plan overflade eller passerer gennem et hul.
Tykke materialer eller store faste genstande skal muligvis passere gennem en demagnetiserende tunnel, der er stor nok til at passe til en stående person. Frekvensen, demagnetiserende feltstyrke og gennemløbshastighed skal skræddersys til objektet og det resterende magnetfelt, der slettes.
