Wie werden Magnete hergestellt?

Ein Magnet besteht aus einer Gruppe von Metallen, die als ferromagnetische Metalle bezeichnet werden. Ferromagnetische Metalle enthalten viele kleine Magnetfelder, die als Domänen bezeichnet werden. Im natürlichen Zustand weisen die Magnetfelder dieser Domänen in verschiedene Richtungen. Um einen Magneten zu erzeugen, müssen die Magnetfelder in die gleiche Richtung ausgerichtet sein.

Magnete sind entweder temporär oder permanent. Der einfachste Magnettyp ist ein temporärer Magnet. Wird ein ferromagnetisches Material einfach dem Magnetfeld eines vorhandenen Magneten ausgesetzt, richten sich seine Domänen vorübergehend aus und erzeugen ein Magnetfeld, das nach dem Entfernen des ursprünglichen Magneten für kurze Zeit anhält. Bei der Herstellung eines Permanentmagneten wird ferromagnetisches Metall auf eine bestimmte Temperatur, die sogenannte Curie-Temperatur, erhitzt, wodurch die Magnetfelder der einzelnen Domänen in die gleiche Richtung zeigen. Erhitzen über die Curie-Temperatur hinaus bewirkt, dass das Material zu einem Dauermagneten wird.

Ein Elektromagnet verwendet Elektrizität, um ein ferromagnetisches Metall, normalerweise Eisen, vorübergehend zu magnetisieren. Das Wickeln von Kupferdraht um einen Eisennagel und das Verbinden des Drahtes mit einer Batterie erzeugt einen Stromfluss, der die magnetischen Domänen ausrichtet.

Ein supraleitender Magnet, der in MRT-Geräten verwendet wird, verwendet Metalllegierungen, die Elektrizität bei extrem niedrigen Temperaturen gut leiten. Das Abkühlen einer Niobschleife und das Hinzufügen einer elektrischen Ladung erzeugt ein sehr stabiles Magnetfeld.

Es gibt magnetisch „harte“ Materialien, die magnetisiert bleiben, und magnetisch „weiche“ Materialien, die nach kurzer Zeit ihren Magnetismus verlieren. Permanentmagnete werden üblicherweise aus Materialien wie Ferrit und Alnico hergestellt. Diese speziellen Magnete sind extrem schwer zu entmagnetisieren. Dies liegt daran, dass sie eine hohe Koerzitivfeldstärke haben, während "weiche" Magnete eine niedrige Koerzitivfeldstärke haben.