Kas izraisa lietas, kas tiek magnetizētas?

Daudzi cilvēki uztver magnētus kā pašsaprotamus. Tās ir visur, sākot no fizikas laboratorijām un beidzot ar kompasiem, kurus izmanto nometnēs, līdz suvenīriem, kas piestiprināti pie ledusskapjiem. Daži materiāli ir vairāk uzņēmīgi pret magnētismu nekā citi. Dažus magnētu veidus, piemēram, elektromagnētus, var ieslēgt un izslēgt, kamēr pastāvīgie magnēti visu laiku rada stabilu magnētisko lauku.

Visi materiāli sastāv no magnētiskiem domēniem. Tās ir sīkas kabatas, kurās ir atomu dipoli. Kad šie dipoli sakrīt vienā virzienā, materiālam piemīt magnētiskas īpašības. Jo īpaši dzelzs ir elements, kura dipoli ir viegli izlīdzināti. Citos materiālos dipolus var izlīdzināt domēnā, bet ne attiecībā uz citiem domēniem tajā pašā materiāla gabalā. Šos domēnus var noteikt, izmantojot procesu, ko sauc par magnētiskā spēka mikroskopiju. Ievietojot materiālu spēcīgā magnētiskajā laukā, tā domēni izlīdzināsies un pats materiāls kļūs magnetizēts. Ne visi domēni ir jāsaskaņo, lai sasniegtu magnētismu.

Elektriskās strāvas iedarbība ir vēl viens veids, kā izlīdzināt magnētiskos domēnus. Kad diviem vadiem cauri iet elektriskā strāva, starp tām būs magnētiskā pievilcība, ja strāvas iet vienā virzienā. Vadi viens otru atgrūdīs, ja to strāva būs pretējos virzienos. Zeme tomēr ir magnēts, ko elektriskās strāvas rada planētas izkausētajā kodolā Nacionālās aeronautikas un kosmosa pārvaldes zinātnieki turpina meklēt to avotu strāvas.

Ferromagnētisms ir parādība, kas sastopama dažos metālos, jo īpaši dzelzs, kobalta un niķeļa ietekmē, kas metālu kļūst magnētisku. Šo metālu atomiem ir nepāra elektrons, un, kad metāls tiek pakļauts pietiekami spēcīgam magnētiskajam laukam, šie elektronu griezieni atrodas paralēli viens otram. Tāpēc dzelzs serdeņus izmanto elektromagnētu solenoīdos un transformatoru tinumos. Elektriskā strāva rada magnētisko lauku, ko pastiprina dzelzs kodola izraisītais magnētisms.

Materiāli paliek magnētiski temperatūrā, kas ir zemāka par Kirī temperatūru. Šī temperatūra dažādiem metāliem ir atšķirīga un apraksta punktu, kurā pazūd magnētisko domēnu lielā diapazona secība. Liela attāluma secība ir tā, kas tur magnētiskos domēnus noteiktā orientācijā. Augstāka Kirī temperatūra nozīmē, ka materiāla magnētisko jomu dezorientēšanai ir nepieciešams vairāk enerģijas. Kad temperatūra nokrītas zem Kirī temperatūras un materiāls tiek ievietots magnētiskajā laukā, tas atkal kļūs magnētisks.