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事実上、電子のスピンと軌道は、原子を小さな棒磁石に変えます。ほとんどの材料では、これらの原子の磁気モーメントはランダムな方向を向いており、その磁場は相殺されて正味の磁気を生成しません。
対照的に、特定の物質は 強磁性 そしてそれらの磁気モーメントは自発的に整列するので、それらの磁場は互いに平行であり、一緒になります。この配置は、と呼ばれる小さな領域に制限されています ドメイン、強磁性ドメインを構成するこのようなドメインが多数あります。
磁場は強化されていますが、ドメイン自体はランダムに配向されており、やはり全体的な磁性はありません。ただし、外部磁場はドメインを整列させることができるため、それぞれの磁場が相互に補強し、オブジェクト全体に正味の磁場を生成し、磁石を作成します。と呼ばれるこの現象 強磁性、日常の磁石の基礎です。室温では、強磁性であり、この動作を行うのは鉄、コバルト、ニッケル、ガドリニウムの4つの要素のみです。
磁気の使用
鉄のような軟磁性材料は磁化しやすいですが、外部磁場が消えるとすぐにドメインがランダムになります。その結果、材料はすぐに磁気を失います。このプロパティは、電磁石や、一時的または急速に変化する磁場を生成する必要があるテープ録音または消去ヘッドなどのデバイスに役立ちます。
鋼鉄のような硬磁性材料は磁化するのがより難しく、消磁するのもより困難です。外界を取り除いた後、彼らは長い間、時には何百万年もの間、磁気を保持することができます。これは、岩石の地質年代測定に役立つ特徴です。したがって、永久磁石の製造には硬磁性材料が使用されます。
この磁化プロセスは、テープレコーダーを一例にした幅広い実用的な用途を持っています。録音テープは、酸化鉄または二酸化クロムの微粒子でコーティングされた細長いマイラーストリップで構成されています。テープが記録ヘッドの下を移動すると、音楽またはデータ信号に応じて、磁場がこのコーティング上のドメインを整列させます。その後、ドメインは、後で再生するために印加された磁場を保持します。
コンピュータのハードドライブは、高速で回転するプラッタでの磁気データストレージに本質的に同じプロセスを使用します。
望ましくない磁気
磁石または磁気クランプテーブルと接触した後、鋼製の物体が意図せずに磁化される可能性があります。機械加工、溶接、研削、さらには振動も、鋼を磁化できます。望ましくない効果には、金属片や削りくず、亜鉛めっき後の粗い表面、および片側のみを貫通する溶接を引き付けるツールが含まれます。
同様に、磁気テープとの一定の接触は、録音機器に残留磁気を与え、ノイズを増加させ、不正確な録音を引き起こす可能性があります。
再利用するために、オーディオテープは、特に大規模に、退屈で非現実的なプロセスである消去ヘッドを超えてその長さを実行することにより、ブランク状態に復元できます。破棄されたコンピューターのハードドライブには、他の人が利用できないはずの専有データまたは機密データが含まれている場合があります。これらの場合、記録媒体は大量に消磁する必要があります。
消磁器を使用する理由
望ましくない磁気の迷惑は、小型消磁器と産業用消磁器の両方の開発をもたらしました。消磁器、としても知られています 消磁器、電磁石を使用して強力な高周波AC磁場を生成します。それに応じて、個々のドメインはランダムに再配列されるため、それらの磁場は不要な磁気を相殺またはほぼ相殺し、不要な磁気を排除または実質的に低減します。
消磁器の中には、電気や電磁石を使用せず、代わりに希土類磁石を使用して、必要な強力な磁場を提供するものがあります。
この消磁原理はテープレコーダーにも使用されています。テープが消去ヘッドの下を通過するとき、高振幅の高周波磁場がドメインをランダム化し、新しいサウンドまたはデータの記録に備えます。大規模な場合、バルク消磁装置は、磁気テープまたはハードドライブのスプール全体を1ステップで消去します。
消磁装置には、目的に応じて、いくつかの一般的な構成のいずれかがあります。ポータブル消磁ツールは、ドリルビット、ノミ、または平らな表面にあるか穴を通る小さな部品を消磁します。
厚い素材や大きな固体の物体は、立っている人にフィットするのに十分な大きさの消磁トンネルを通過する必要があります。周波数、反磁界強度、スループット速度は、オブジェクトと消去される残留磁場に合わせて調整する必要があります。