Spinovi i orbite elektrona zapravo pretvaraju bilo koji atom u maleni magnet šipke. Za većinu materijala magnetski momenti ovih atoma usmjeravaju se u slučajnim smjerovima, a njihova polja se poništavaju i ne proizvode mrežnu magnetizaciju.
Suprotno tome, određene tvari jesu feromagnetski a njihovi magnetski momenti se spontano poravnavaju pa su im polja paralelna i zbrajaju se. Ovo poravnanje ograničeno je na malo područje nazvano a domena, s tim da mnoge takve domene čine feromagnetski materijal.
Iako su ojačali magnetska polja, same domene su nasumično orijentirane, što opet rezultira ukupnim magnetizmom. Međutim, vanjsko magnetsko polje može poravnati domene tako da se njihova vlastita magnetska polja međusobno ojačavaju, stvarajući mrežno polje u cijelom objektu i stoga stvarajući magnet. Ovaj fenomen, tzv feromagnetizam, osnova je svakodnevnih magneta. Na sobnoj temperaturi samo su četiri elementa feromagnetska i ponašaju se tako: željezo, kobalt, nikal i gadolinij.
Upotrebe magnetizma
Meke magnetske materijale poput željeza lako je magnetizirati, ali domene se randomiziraju čim vanjsko polje nestane; posljedično, materijal brzo gubi svoj magnetizam. Ovo je svojstvo korisno za elektromagnete i uređaje poput glava za snimanje ili brisanje vrpce, koji trebaju generirati privremena ili brzo mijenjajuća magnetska polja.
Tvrde magnetske materijale poput čelika teže je magnetizirati, a također ih je teže magnetizirati; nakon uklanjanja vanjskog polja, mogu zadržati svoj magnetizam dugo vremena - ponekad i milijunima godina, što je karakteristika koja pomaže u geološkom datiranju stijena. Tvrdi magnetski materijali se stoga koriste za izradu trajnih magneta.
Ovaj postupak magnetiziranja ima široku praktičnu primjenu, a magnetofon je samo jedan od primjera. Traka za snimanje sastoji se od duge, tanke trake laureta presvučene finim česticama željeznog oksida ili kromova dioksida. Kako se vrpca pomiče ispod glave zapisa, magnetsko polje poravnava domene na ovom premazu kao odgovor na glazbeni signal ili signal. Nakon toga domene zadržavaju utisnuto magnetsko polje za kasniju reprodukciju.
Računalni tvrdi diskovi u osnovi koriste isti postupak za magnetsko pohranjivanje podataka na brzo okretajućim pločama.
Neželjeni magnetizam
Nakon kontakta s magnetima ili magnetnim steznim stolovima, čelični predmeti mogu se nenamjerno magnetizirati. Obrada, zavarivanje, brušenje, pa čak i vibracije također mogu magnetizirati čelik. Neželjeni efekti uključuju alate koji privlače metalne sječke i strugotine, hrapavu površinu nakon pocinčavanja i zavare koji prodiru samo s jedne strane.
Slično tome, stalni kontakt s magnetskom vrpcom može opremi za snimanje dati zaostali magnetizam, što povećava buku i uzrokuje netočno snimanje zvuka.
Da bi se ponovno upotrijebila, zvučna se vrpca može vratiti u prazno stanje prelazeći dužinu duž glave za brisanje, dosadan i nepraktičan postupak, posebno u velikim razmjerima. Odbačeni tvrdi diskovi računala mogu imati zaštićene ili osjetljive podatke koji ne bi trebali biti dostupni drugima. U tim slučajevima medij za snimanje mora se razmagnetizirati u velikoj količini.
Zašto koristiti magnetizator?
Nevolja neželjenog magnetizma dovela je do razvoja i malih i industrijskih demagnetizatora. Demagnetizator, poznat i kao degausser, koristi elektromagnete za generiranje intenzivnih, visokofrekventnih izmjeničnih magnetskih polja. Kao odgovor, pojedine se domene nasumično poravnaju, tako da se njihova magnetska polja poništavaju ili gotovo poništavaju, uklanjajući ili bitno smanjujući neželjeni magnetizam.
Neki razobličitelji ne koriste električnu energiju ili elektromagnete, već umjesto njih imaju magnete rijetke zemlje kako bi osigurali potrebna snažna magnetska polja.
Ovaj princip razmagnetivanja koristi se i magnetofonima. Dok traka prolazi ispod glave za brisanje, magnetsko polje visoke amplitude i visoke frekvencije nasumično odabire domene pripremajući se za snimanje novog zvuka ili podataka. U većem obimu, masovni demagnetizatori u jednom koraku brišu cijele kolute magnetskih traka ili tvrdih diskova.
Stroj za razmagnetivanje može imati jednu od nekoliko uobičajenih konfiguracija, ovisno o namjeni. Prijenosni alat za magnetizaciju razmagustizira svrdla, dlijeta ili sitne dijelove koji se odmaraju na ravnoj površini ili prolaze kroz rupu.
Debeli materijali ili veliki čvrsti predmeti možda će morati proći kroz tunel za razmagnetivanje dovoljno velik da stane u stajaću osobu. Frekvencija, jakost polja magnetiziranja i propusna brzina moraju se prilagoditi predmetu i zaostalom magnetskom polju koje se brišu.