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Les spins et les orbites des électrons transforment en effet tout atome en un tout petit barreau magnétique. Pour la plupart des matériaux, les moments magnétiques de ces atomes pointent dans des directions aléatoires et leurs champs s'annulent pour ne produire aucun magnétisme net.
En revanche, certaines substances sont ferromagnétique et leurs moments magnétiques s'alignent spontanément pour que leurs champs soient parallèles et s'additionnent. Cet alignement est limité à une petite région appelée domaine, de nombreux domaines constituant un matériau ferromagnétique.
Bien qu'ils aient des champs magnétiques renforcés, les domaines eux-mêmes sont orientés de manière aléatoire, ne générant à nouveau aucun magnétisme. Cependant, un champ magnétique externe peut aligner les domaines afin que leurs propres champs magnétiques se renforcent mutuellement, produisant un champ net sur tout un objet et créant ainsi un aimant. Ce phénomène, appelé ferromagnétisme, est la base des aimants quotidiens. À la température ambiante, quatre éléments seulement sont ferromagnétiques et ont ce comportement: fer, cobalt, nickel et gadolinium.
Utilisations du magnétisme
Les matériaux magnétiques doux comme le fer sont faciles à magnétiser, mais les domaines sont randomisés dès que le champ externe disparaît; par conséquent, le matériau perd rapidement son magnétisme. Cette propriété est utile pour les électroaimants et les dispositifs tels que les têtes d'enregistrement ou d'effacement de bandes, qui doivent générer des champs magnétiques temporaires ou qui changent rapidement.
Les matériaux magnétiques durs comme l'acier sont plus difficiles à magnétiser et à démagnétiser; une fois le champ externe éliminé, ils peuvent conserver longtemps leur magnétisme - parfois pendant des millions d'années, caractéristique qui facilite la datation géologique des roches. Des matériaux magnétiques durs sont donc utilisés pour fabriquer des aimants permanents.
Ce processus de magnétisation a de nombreuses applications pratiques, comme le magnétophone par exemple. La bande d'enregistrement consiste en une longue bande mince de Mylar recouverte de fines particules d'oxyde de fer ou de dioxyde de chrome. Lorsque la bande se déplace sous la tête d'enregistrement, un champ magnétique aligne les domaines sur ce revêtement en réponse au signal de musique ou de données. Ensuite, les domaines conservent le champ magnétique imprimé pour une lecture ultérieure.
Les disques durs d'ordinateur utilisent essentiellement le même processus pour le stockage de données magnétiques sur des plateaux à rotation rapide.
Magnétisme indésirable
Après avoir été en contact avec des aimants ou des tables de bridage magnétiques, des objets en acier peuvent devenir involontairement magnétisés. L'usinage, le soudage, le meulage et même les vibrations peuvent également magnétiser l'acier. Les effets non désirés incluent des outils qui attirent les copeaux et les copeaux de métal, une surface rugueuse après la galvanisation et des soudures qui ne pénètrent que d'un côté.
De même, un contact constant avec une bande magnétique peut conférer un équipement magnétique à l’enregistrement, ce qui augmente le bruit et engendre un enregistrement sonore imprécis.
Pour être réutilisée, une bande audio peut être restaurée à blanc en la parcourant au-delà d'une tête d'effacement, processus fastidieux et peu pratique, en particulier à grande échelle. Les disques durs des ordinateurs mis au rebut peuvent contenir des données confidentielles ou confidentielles qui ne devraient pas être accessibles aux autres. Dans ces cas, le support d'enregistrement doit être démagnétisé en masse.
Pourquoi utiliser un démagnétiseur?
La nuisance d'un magnétisme indésirable a conduit au développement de démagnétiseurs de petite taille et industriels. Un démagnétiseur, également connu sous le nom de démagnétiseur, utilise des électroaimants pour générer des champs magnétiques AC intenses et haute fréquence. En réponse, les domaines individuels se réalignent de façon aléatoire, de sorte que leurs champs magnétiques s'annulent ou presque, éliminant ou réduisant sensiblement le magnétisme indésirable.
Certains démagnétiseurs n’utilisent pas l’électricité ou des électroaimants, mais utilisent plutôt des aimants en terres rares pour fournir les puissants champs magnétiques nécessaires.
Ce principe de démagnétisation est également utilisé sur les magnétophones. Lorsque la bande passe sous une tête d’effacement, un champ magnétique de haute amplitude et de haute fréquence randomise les domaines en vue de l’enregistrement de nouveaux sons ou données. À plus grande échelle, les démagnétiseurs en masse effacent des bobines entières de bandes magnétiques ou de disques durs en une seule étape.
Un démagnétiseur peut avoir l’une des configurations les plus courantes, en fonction du but recherché. Un outil de démagnétisation portable démagnétiserait des forets, des ciseaux ou de petites pièces reposant sur une surface plane ou passant à travers un trou.
Des matériaux épais ou des objets solides volumineux peuvent devoir passer par un tunnel de démagnétisation suffisamment grand pour accueillir une personne debout. La fréquence, l'intensité du champ démagnétisant et la vitesse du débit doivent être adaptés à l'objet et au champ magnétique résiduel à effacer.