Los giros y órbitas de los electrones, en efecto, convierten a cualquier átomo en una pequeña barra magnética. Para la mayoría de los materiales, los momentos magnéticos de estos átomos apuntan en direcciones aleatorias y sus campos se cancelan para no producir magnetismo neto.
Por el contrario, ciertas sustancias son ferromagnético y sus momentos magnéticos se alinean espontáneamente para que sus campos sean paralelos entre sí y se sumen. Esta alineación se limita a una pequeña región llamada dominio, con muchos de estos dominios que forman un material ferromagnético.
Aunque tienen campos magnéticos reforzados, los dominios en sí están orientados aleatoriamente, lo que de nuevo resulta en ningún magnetismo general. Sin embargo, un campo magnético externo puede alinear los dominios para que sus propios campos magnéticos se refuercen entre sí, produciendo un campo neto en todo un objeto y, por lo tanto, creando un imán. Este fenómeno, llamado ferromagnetismo, es la base de los imanes cotidianos. A temperatura ambiente solo cuatro elementos son ferromagnéticos y tienen este comportamiento: hierro, cobalto, níquel y gadolinio.
Usos del magnetismo
Los materiales magnéticos blandos como el hierro son fáciles de magnetizar, pero los dominios se aleatorizan tan pronto como desaparece el campo externo; en consecuencia, el material pierde rápidamente su magnetismo. Esta propiedad es útil para electroimanes y dispositivos como cabezales de grabación o borrado en cinta, que necesitan generar campos magnéticos temporales o que cambian rápidamente.
Los materiales magnéticos duros como el acero son más difíciles de magnetizar y también más difíciles de desmagnetizar; después de la eliminación del campo externo, pueden retener su magnetismo durante mucho tiempo, a veces durante millones de años, una característica que ayuda en la datación geológica de las rocas. Por lo tanto, se utilizan materiales magnéticos duros para fabricar imanes permanentes.
Este proceso de magnetización tiene amplias aplicaciones prácticas, con la grabadora de cinta como solo un ejemplo. La cinta de grabación consiste en una tira larga y delgada de Mylar recubierta con finas partículas de óxido de hierro o dióxido de cromo. A medida que la cinta se mueve debajo del cabezal de grabación, un campo magnético alinea dominios en este recubrimiento en respuesta a la señal de música o datos. Posteriormente, los dominios retienen el campo magnético impreso para su reproducción posterior.
Los discos duros de computadora utilizan esencialmente el mismo proceso para el almacenamiento de datos magnéticos en platos que giran rápidamente.
Magnetismo indeseado
Después de entrar en contacto con imanes o mesas de sujeción magnéticas, los objetos de acero pueden magnetizarse involuntariamente. El mecanizado, la soldadura, el esmerilado e incluso la vibración también pueden magnetizar el acero. Los efectos no deseados incluyen herramientas que atraen virutas y virutas de metal, una superficie rugosa después de la galvanización y soldaduras que solo penetran un lado.
De manera similar, el contacto constante con la cinta magnética puede impartir un magnetismo residual al equipo de grabación, lo que aumenta el ruido y provoca una grabación de sonido inexacta.
Para ser reutilizada, una cinta de audio se puede restaurar a un estado en blanco pasando su longitud por un cabezal de borrado, un proceso tedioso y poco práctico, especialmente a gran escala. Los discos duros de computadora desechados pueden tener datos privados o sensibles que no deberían estar disponibles para otros. En estos casos, el medio de grabación debe desmagnetizarse a granel.
¿Por qué utilizar un desmagnetizador?
La molestia del magnetismo no deseado ha llevado al desarrollo de desmagnetizadores tanto pequeños como industriales. Un desmagnetizador, también conocido como desmagnetizador, utiliza electroimanes para generar campos magnéticos de CA intensos y de alta frecuencia. En respuesta, los dominios individuales se realinean aleatoriamente para que sus campos magnéticos se cancelen o casi cancelen, eliminando o reduciendo sustancialmente el magnetismo no deseado.
Algunos desmagnetizadores no utilizan electricidad ni electroimanes, sino que tienen imanes de tierras raras para proporcionar los campos magnéticos potentes necesarios.
Este principio de desmagnetización también se utiliza en grabadoras de cinta. A medida que la cinta pasa por debajo de un cabezal de borrado, un campo magnético de alta amplitud y alta frecuencia aleatoriza los dominios en preparación para la grabación de nuevos sonidos o datos. A mayor escala, los desmagnetizadores a granel borran bobinas enteras de cintas magnéticas o discos duros en un solo paso.
Una máquina desmagnetizadora puede tener una de varias configuraciones comunes, según el propósito. Una herramienta desmagnetizadora portátil desmagnetiza brocas, cinceles o piezas pequeñas que descansan sobre una superficie plana o que pasan por un orificio.
Es posible que los materiales gruesos u objetos sólidos grandes tengan que pasar a través de un túnel desmagnetizador lo suficientemente grande como para que quepa una persona de pie. La frecuencia, la intensidad del campo desmagnetizante y la velocidad de producción deben adaptarse al objeto y al campo magnético residual que se borra.