Magneetit ovat atomikäyttöisiä. Ero kestomagneetin ja väliaikaisen magneetin välillä on niiden atomirakenteissa. Pysyvien magneettien atomit ovat linjassa koko ajan. Väliaikaisten magneettien atomit ovat linjassa vain vahvan ulkoisen magneettikentän vaikutuksesta. Pysyvän magneetin ylikuumeneminen järjestää sen atomirakenteen uudelleen ja muuttaa sen väliaikaiseksi magneetiksi.
Magneetin perusteet
Magneettisten ominaisuuksien omaavilla materiaaleilla on magneettikenttiä. Tyypillisellä teräsnaulalla ei ole riittävän voimakasta magneettikenttää metallisen paperiliittimen houkuttelemiseksi. Mutta magnetointi voi lisätä teräskynsien magneettikentän voimakkuutta. Yksinkertaisesti vahvan kestomagneetin sijoittaminen teräsnaulan viereen aiheuttaa naulalle voimakkaamman magneettikentän ja toimii kuin väliaikainen magneetti. Kynsiin viitataan väliaikaisena magneettina, koska kun kestomagneetti on poistettu, kynsi menettää magneettikentän voimakkuuden, joka houkutteli paperiliittimen.
Pysyvät magneetit
Pysyvät magneetit eroavat väliaikaisista magneeteista kyvyllä pysyä magnetoituna ilman läheisen ulkoisen magneettikentän vaikutusta. Tyypillisesti kestomagneetit valmistetaan "kovista" magneettisista materiaaleista, joissa "kova" viittaa materiaalin kykyyn magnetoitua ja pysyä magnetoituna. Teräs on esimerkki kovasta magneettisesta materiaalista.
Monet kestomagneetit luodaan altistamalla magneettinen materiaali erittäin voimakkaalle ulkoiselle magneettikentälle. Kun ulkoinen magneettikenttä on poistettu, käsitelty magneettinen materiaali muuttuu nyt kestomagneettiksi.
Väliaikaiset magneetit
Toisin kuin kestomagneetit, väliaikaiset magneetit eivät voi pysyä magneettisina yksinään. Pehmeät magneettiset materiaalit, kuten rauta ja nikkeli, eivät houkuttele paperiliittimiä, kun vahva ulkoinen magneettikenttä on poistettu.
Yksi esimerkki teollisesta väliaikaisesta magneetista on sähkömagneetti, jota käytetään metalliromun siirtämiseen pelastuspihalla. Rautalevyä ympäröivän kelan läpi virtaava sähkövirta aiheuttaa magneettikentän, joka magnetoi levyn. Kun virta virtaa, levy poimii metalliromua. Kun virta pysähtyy, levy vapauttaa metalliromua.
Perus magneettien atomiteoria
Magneettisilla materiaaleilla on pyöriviä elektroneja atomin ytimen ympärillä, jotka aiheuttavat erikseen pienen magneettikentän. Tämä tekee olennaisesti jokaisesta atomista pienen magneetin suuremmassa magneetissa. Näitä pieniä magneetteja kutsutaan dipoleiksi, koska niillä on magneettinen pohjois- ja etelänapa. Yksittäiset dipolit pyrkivät kasaantumaan muiden dipolien kanssa muodostaen suurempia dipoleja, joita kutsutaan domeeneiksi. Näillä domeeneilla on vahvemmat magneettikentät kuin yksittäisillä dipoleilla.
Magneettisten materiaalien, joita ei magnetisoida, atomialueet on järjestetty eri suuntiin. Kuitenkin, kun magneettinen materiaali magnetoidaan, atomi-alueet järjestyvät itsensä yhteiseksi ja siten toimia yhtenä suurena domeenina, jolla on vielä vahvempi magneettikenttä kuin millään yksittäisellä verkkotunnus. Tämä antaa magneetille voiman.
Pysyvän magneetin ja väliaikaisen magneetin välinen ero on, että kun magnetointi loppuu, kestomagneetin atomialueet pysyvät kohdistettu ja voimakas magneettikenttä, kun taas väliaikaisen magneetin domeenit järjestyvät uudelleen kohdistamattomalla tavalla ja heikon magneettikentän ala.
Yksi tapa pilata kestomagneetti on ylikuumentaa se. Liiallinen lämpö saa magneetin atomit värisemään voimakkaasti ja häiritsemään atomialueiden ja niiden dipolien kohdentumista. Jäähdytettyään verkkotunnukset eivät muutu aikaisemmin itsestään ja niistä tulee rakenteellisesti väliaikainen magneetti.