Vad orsakar saker att bli magnetiserade?

Många tar magneter för givet. De finns överallt, från fysiklaboratorier till kompasser som används för campingresor till souvenirer som sitter fast på kylskåp. Vissa material är mer mottagliga för magnetism än andra. Vissa typer av magneter, såsom elektromagneter, kan slås på och av medan permanentmagneter ger ett stadigt magnetfält hela tiden.

Allt material består av magnetiska domäner. Dessa är små fickor som innehåller atomära dipoler. När dessa dipoler är inriktade i en enda riktning uppvisar materialet magnetiska egenskaper. I synnerhet järn är ett element vars dipoler lätt kan justeras. I andra material kan dipoler justeras inom en domän men inte med avseende på andra domäner i samma materialbit. Dessa domäner kan detekteras med en process som kallas magnetisk kraftmikroskopi. När ett material placeras i ett starkt magnetfält kommer dess domäner att anpassas och själva materialet kommer att magnetiseras. Inte alla domäner måste vara anpassade för att magnetism ska uppnås.

Exponering för en elektrisk ström är ett annat sätt att anpassa magnetiska domäner. När två ledningar har en elektrisk ström som går igenom dem, kommer det att finnas en magnetisk attraktion mellan dem om strömmarna går i samma riktning. Ledningarna kommer att stöta ifrån varandra om deras strömmar är i motsatta riktningar. Jorden är dock en magnet som produceras av elektriska strömmar i planetens smälta kärna National Aeronautics and Space Administration forskare fortsätter att söka efter källan till dessa strömmar.

Ferromagnetism är ett fenomen som förekommer i vissa metaller, särskilt järn, kobolt och nickel, som får metallen att bli magnetisk. Atomerna i dessa metaller har en oparad elektron, och när metallen utsätts för ett tillräckligt starkt magnetfält, raderar dessa elektroners snurr parallellt med varandra. Det är därför som järnkärnor används i elektromagnetiska solenoider och transformatorlindningar. Den elektriska strömmen skapar ett magnetfält som förstärks av järnkärnans inducerade magnetism.

Material förblir magnetiska vid lägre temperaturer än Curie-temperaturen. Denna temperatur är annorlunda för olika metaller och beskriver den punkt vid vilken långdistansordningen för magnetiska domäner försvinner. Den långa räckviddsordningen är vad som håller de magnetiska domänerna i en viss orientering. Högre Curie-temperaturer innebär att mer energi krävs för att desorientera materialets magnetiska domäner. När temperaturen sjunker under Curie-temperaturen och materialet placeras i ett magnetfält blir det magnetiskt igen.