Спіни та орбіти електронів фактично перетворюють будь-який атом на крихітний батончик. Для більшості матеріалів магнітні моменти цих атомів спрямовані у випадкових напрямках, і їх поля скасовуються, не створюючи чистого магнетизму.
На відміну від них, певні речовини є феромагнітний а їх магнітні моменти мимовільно вирівнюються, так що їх поля паралельні один одному і складаються. Це вирівнювання обмежено невеликим регіоном, який називається a домен, причому багато таких доменів складають феромагнітний матеріал.
Незважаючи на те, що вони посилили магнітні поля, самі домени орієнтовані хаотично, що знову призводить до загального магнетизму. Однак зовнішнє магнітне поле може вирівнювати домени таким чином, що їх власні магнітні поля підсилюють одне одного, створюючи сітчасте поле по всьому об'єкту і, отже, створюючи магніт. Це явище, що називається феромагнетизм, є основою повсякденних магнітів. При кімнатній температурі лише чотири елементи є феромагнітними і мають таку поведінку: залізо, кобальт, нікель та гадоліній.
Використання магнетизму
М’які магнітні матеріали, такі як залізо, легко намагнічувати, але домени рандомізуються, як тільки зовнішнє поле зникає; отже, матеріал швидко втрачає свою магнетичність. Ця властивість корисна для електромагнітів та пристроїв, таких як магнітні стрічки для запису або стирання головок, які повинні генерувати тимчасові або швидкозмінні магнітні поля.
Тверді магнітні матеріали, такі як сталь, важче намагнічувати, а також важче розмагнічувати; після видалення зовнішнього поля вони можуть зберігати свій магнетизм протягом тривалого часу - іноді протягом мільйонів років - характеристика, яка сприяє геологічному датуванню порід. Тому для виготовлення постійних магнітів використовують тверді магнітні матеріали.
Цей процес намагнічування має широке практичне застосування, а магнітофон - лише один із прикладів. Магнітофонна стрічка складається з довгої тонкої лавсанової стрічки, покритої дрібними частинками оксиду заліза або діоксиду хрому. Коли стрічка рухається під головою запису, магнітне поле вирівнює домени на цьому покритті у відповідь на музичний сигнал або сигнал даних. Потім домени зберігають вражене магнітне поле для подальшого відтворення.
Комп’ютерні жорсткі диски використовують по суті той самий процес для зберігання магнітних даних на швидко обертаються пластинах.
Небажаний магнетизм
Після контакту з магнітами або магнітними затискними столами сталеві предмети можуть ненавмисно намагнічитися. Механічна обробка, зварювання, шліфування і навіть вібрація також можуть намагнічувати сталь. Небажані ефекти включають інструменти, які залучають металеву стружку та стружку, шорстку поверхню після оцинковки та зварювальні шви, які проникають лише з одного боку.
Подібним чином постійний контакт з магнітною стрічкою може надати залишковий магнетизм звукозаписуючій техніці, що збільшує шум і спричинює неточний звукозапис.
Для повторного використання аудіокасету можна відновити до порожнього стану, пропустивши довжину її повз стираючу головку, що є нудним і непрактичним процесом, особливо у великих масштабах. Викинуті комп'ютерні жорсткі диски можуть мати власні або конфіденційні дані, які не повинні бути доступними для інших. У цих випадках носій запису потрібно розмагнічувати навалом.
Навіщо використовувати розмагнічувач?
Неприємність небажаного магнетизму призвела до розвитку як малих, так і промислових розмагнічувачів. Розмагнічувач, також відомий як дегауссер, використовує електромагніти для генерації інтенсивних магнітних полів змінного струму високої частоти. У відповідь окремі домени перебудовуються випадковим чином, тому їх магнітні поля скасовують або майже скасовують, усуваючи або суттєво зменшуючи небажаний магнетизм.
Деякі дегаусери не використовують електрику чи електромагніти, а мають рідкісноземельні магніти, щоб забезпечити необхідні потужні магнітні поля.
Цей принцип розмагнічування також використовується на магнітофонах. Коли стрічка проходить під стиральною головкою, високоамплітудне, високочастотне магнітне поле рандомізує домени, готуючись до запису нового звуку або даних. У більшому масштабі масові розмагнічувачі стирають цілі котушки магнітних стрічок або жорстких дисків за один крок.
Машина для розмагнічування може мати одну з кількох загальних конфігурацій, залежно від призначення. Портативний інструмент для розмагнічування розмагнічує свердла, зубила або дрібні деталі, що лежать на рівній поверхні або проходять крізь отвір.
Товсті матеріали або великі тверді предмети можуть пройти через розмагнічуючий тунель, достатньо великий, щоб вмістити стоячу людину. Частота, напруженість поля розмагнічування та пропускна швидкість повинні бути пристосовані до об'єкта та залишкового магнітного поля, що стирається.