Apa yang Menyebabkan Benda Menjadi Magnet?

Banyak orang menerima magnet begitu saja. Mereka ada di mana-mana mulai dari laboratorium fisika hingga kompas yang digunakan untuk perjalanan berkemah hingga suvenir yang menempel di lemari es. Beberapa bahan lebih rentan terhadap magnet daripada yang lain. Beberapa jenis magnet, seperti elektromagnet, dapat dihidupkan dan dimatikan sementara magnet permanen menghasilkan medan magnet yang stabil sepanjang waktu.

Semua bahan terdiri dari domain magnetik. Ini adalah kantong kecil yang berisi dipol atom. Ketika dipol ini menjadi sejajar dalam satu arah, material menunjukkan sifat magnetik. Besi khususnya adalah elemen yang dipolnya mudah disejajarkan. Dalam bahan lain, dipol dapat disejajarkan dalam domain tetapi tidak sehubungan dengan domain lain di bagian material yang sama. Domain ini dapat dideteksi menggunakan proses yang disebut mikroskop gaya magnet. Ketika suatu bahan ditempatkan dalam medan magnet yang kuat, domainnya akan sejajar dan bahan itu sendiri akan menjadi magnet. Tidak semua domain harus disejajarkan agar magnetisme dapat dicapai.

Paparan arus listrik adalah cara lain untuk menyelaraskan domain magnetik. Ketika dua kawat dialiri arus listrik, akan ada gaya tarik magnet di antara keduanya jika arus mengalir dalam arah yang sama. Kawat akan saling tolak menolak jika arusnya berlawanan arah. Bumi adalah magnet yang dihasilkan oleh arus listrik di inti cair planet, meskipun Ilmuwan Administrasi Penerbangan dan Antariksa Nasional terus mencari sumber ini arus.

Ferromagnetisme adalah fenomena yang terjadi pada beberapa logam, terutama besi, kobalt dan nikel, yang menyebabkan logam menjadi magnet. Atom-atom dalam logam ini memiliki elektron yang tidak berpasangan, dan ketika logam terkena medan magnet yang cukup kuat, putaran elektron ini sejajar satu sama lain. Inilah sebabnya mengapa inti besi digunakan dalam solenoida elektromagnet dan belitan transformator. Arus listrik menciptakan medan magnet yang diperkuat oleh magnet yang diinduksi inti besi.

Bahan tetap magnetis pada suhu yang lebih rendah dari suhu Curie. Suhu ini berbeda untuk berbagai logam dan menggambarkan titik di mana orde panjang domain magnetik menghilang. Urutan jarak jauh adalah apa yang memegang domain magnetik dalam orientasi tertentu. Temperatur Curie yang lebih tinggi berarti bahwa lebih banyak energi diperlukan untuk mengacaukan domain magnetik material. Ketika suhu turun di bawah suhu Curie dan bahan ditempatkan di medan magnet, itu akan menjadi magnet lagi.