Smagnetizzazione

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Che cos'è la smagnetizzazione?

La smagnetizzazione è un processo in cui il campo magnetico di un magnete scompare. Ciò può essere causato da forti colpi al magnete (o in generale da forti sollecitazioni meccaniche sul materiale), da un forte riscaldamento o da un campo magnetico esterno molto forte. Dopo la smagnetizzazione, le forze magnetiche del magnete sono scomparse. La rimagnetizzazione può ripristinare il campo magnetico se il materiale non è stato completamente distrutto.

Indice

Un materiale ferromagnetico soggetto a un campo magnetico esterno viene magnetizzato. Anche i materiali non ferromagnetici (ad esempio, diamagneti e paramagneti) possono essere magnetizzati, ma l'effetto in questi materiali è molto più debole. Nel caso di vetrini e paramagneti, la magnetizzazione scompare anche quando il campo magnetico esterno viene spento. Nei materiali ferromagnetici si osserva una magnetizzazione residua, nota come rimanenza.

La magnetizzazione dei ferromagneti non scompare da sola. Tuttavia, può essere annullata dalla smagnetizzazione. La smagnetizzazione può essere ottenuta con forti urti, calore o un forte campo magnetico con polarizzazione invertita.

Come esperimento, è sufficiente esporre un materiale ferroso a un forte campo magnetico esterno. Una volta rimosso il magnete esterno, il materiale, ad esempio un paio di forbici, rimarrà ancora leggermente magnetico e attirerà oggetti ferrosi leggeri, ad esempio spilli. Tuttavia, se queste forbici vengono urtate con forza contro uno spigolo duro, la magnetizzazione scompare di nuovo. Le forbici si smagnetizzano di nuovo.

Fisicamente, gli elettroni nei ferromagneti e nei paramagneti hanno momenti magnetici di spin degli elettroni su ogni atomo, che si comportano come piccoli magneti elementari nella materia. Inoltre, gli spin degli elettroni nei ferromagneti sono stabilizzati da una forte interazione, la cosiddetta interazione di scambio. Se un materiale ferromagnetico viene magnetizzato, gli spin degli elettroni si allineano in parallelo e si stabilizzano a vicenda grazie all'interazione di scambio. Questa interazione impedisce agli spin di elettroni allineati di mescolarsi nuovamente e di perdere la magnetizzazione.

Come si smagnetizza un magnete?

La smagnetizzazione può essere ottenuta con diversi metodi.

Forte vibrazione del materiale: distrugge la stabilizzazione degli spin degli elettroni allineati.
Forte riscaldamento: il calore aumenta l'energia cinetica degli elettroni e gli spin allineati vengono mescolati dal movimento quando la temperatura supera la cosiddetta temperatura di Curie.
Applicazione di un forte campo opposto, polarizzato contro i magneti elementari allineati (spin degli elettroni): ciò si ottiene quando viene superata una certa intensità di campo tipica del materiale ferromagnetico, la cosiddetta intensità di campo coercitiva.

La magnetizzazione è causata dall'allineamento dei momenti magnetici degli spin degli elettroni elementari (punte di freccia nere) da parte di un campo magnetico esterno. Di conseguenza, la magnetizzazione si annulla (smagnetizzazione) se questo allineamento viene nuovamente distrutto.

Autore:
Dott. Franz-Josef Schmitt

Il dottor Franz-Josef Schmitt è fisico e direttore scientifico del corso pratico avanzato di fisica all'università Martin-Luther di Halle-Wittenberg. Ha lavorato alla Technische Universität di Berlino dal 2011 al 2019, dove ha diretto diversi progetti pedagogici e il laboratorio di progetti di chimica. Le sue ricerche si concentrano sulla spettroscopia di fluorescenza risolta nel tempo su macromolecole biologicamente attive. Inoltre è il direttore di Sensoik Technologies GmbH.

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