Hvordan temperatur påvirker styrken af permanente magneter

Af Timothy Boyer
Opdateret 24. marts 2022

Mens udtrykket "permanent" antyder vedvarende magnetisk styrke, kan visse forhold slette denne permanenthed. Et stærkt eksternt magnetfelt eller forhøjet temperatur kan forstyrre en magnets evne til at tiltrække jernholdige metaller såsom nikkel, jern og stål og effektivt afmagnetisere den.

Grundlæggende om magnetdomæne

Det magnetiske træk stammer fra atomniveau. Elektroner, der kredser om et atom spin, genererer en lille magnetisk dipol - i det væsentlige en miniature stangmagnet med nord- og sydpoler. I en solid magnet samler disse dipoler sig i domæner, der hver fungerer som en magnetisk mursten. Når domæner justeres, er magnetens felt stærkt; tilfældig justering giver et svagt felt. Anvendelse af et kraftigt ydre felt tvinger domæner fra orden til uorden og svækker eller ødelægger derved magneten.

Magnetiske felteffekter

Stærke magnetfelter – hvad enten de stammer fra kraftige permanente magneter eller elektriske generatorer – kan overmande svagere magneter. Når en svag magnets felt er orienteret vinkelret på en stærkere, kan det stærkere felt justere den svage magnets domæner og forvandle en engang stærk magnet til et svækket eller afmagnetiseret stykke.

Temperatureffekter

Varme agiterer på samme måde atomgitteret. Når temperaturen stiger, vibrerer atomer kraftigere. Ud over en kritisk tærskel, randomiserer disse vibrationer domænejustering og konverterer en ordnet magnetisk struktur til en uordnet tilstand. Denne tærskel er kendt som Curie-punktet eller Curie-temperaturen.

Curie-point

Hvert magnetisk metal har sit eget Curie-punkt på grund af dets unikke atomstruktur:jern – 1.418 °F, nikkel – 676 °F og kobolt – 2.050 °F. Under disse temperaturer justeres dipolerne til en ordnet, parallel konfiguration. Hvis en opvarmet magnet afkøles, mens den er justeret med et stærkt eksternt felt, har den en større chance for at genvinde sin oprindelige eller endnu stærkere magnetiske styrke.