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Dauermagnet entmagnetisieren

Körper aus ferromagnetischen Stoffen werden nicht nur von Magneten angezogen, sondern können bei Berührung auch selbst eine Magnetisierung erfahren. Ein ferromagnetisches Objekt fasst unzählige kleinste sogenannte Elementarmagnete. Diese sind in vielen einzelnen Domänen, den nach ihrem Entdecker benannten weißschen Bezirken, angeordnet und innerhalb dieser Bereiche gleich ausgerichtet. Die dabei entstehenden kleinen Magnetfelder reichen jedoch nicht aus, um dem Körper selbst Magnetkraft zu verleihen, da die Domänen untereinander nicht synchronisiert sind und sich die Magnetfelder damit gegenseitig aufheben.

Wie genau funktioniert das Entmagnetisieren eines Dauermagneten?

Erst das Anlegen eines externen Magnetfeldes und die dabei entstehende Anziehungskraft oder Adhäsion sorgen dafür, dass sich alle Elementarmagnete in ihren weißschen Bezirken gleich ausrichten. Die Domänenwände schrumpfen, klappen um und die gleichgerichtete Feldstärke durch die nun synchronisierten und überlagerten Teilmagnetfelder wächst deutlich.

Handelt es sich um einen magnetisch harten Werkstoff wie Ferrit oder Neodym, bleibt die so entstandene Magnetisierung erhalten, auch wenn der externe Magnetpol nicht länger anliegt. Magnetisch weiche Materialien erfahren hingegen eine ebenso schnelle Entmagnetisierung wie Magnetisierung. Das bedeutet, dass sich die einzelnen Elementarmagnete in den weißschen Bezirken wieder zufällig ausrichten und die Magnetfeldstärke entsprechend nachlässt. Ist jedoch ein einmal magnetisiertes magnetisch härteres Metall wieder zu entmagnetisieren, sind dazu konkrete Schritte nötig.

Das Magnetisieren und Entmagnetisieren eines metallischen Körpers beruht auf dem Prinzip der Beeinflussung der Ausrichtung der einzelnen Elementarmagnete.
Nachdem sich diese während des Magnetisierungsprozesses einheitlich ausgerichtet haben, ist es anschließend notwendig, diese sogenannte Integrität aufzulösen, wenn man einen Magneten selber entmagnetisieren möchte.
Dies wiederum bewirkt, dass sich die einzelnen Elektronenspins wieder uneinheitlich in den weißschen Bezirken ausrichten. Durch die gegensätzlichen Richtungen in den Domänen werden die Magnetfelder erneut untereinander kompensiert und die magnetische Wirkung des Körpers erlischt.

Dauermagnete lassen sich mithilfe verschiedener Methoden entmagnetisieren. Dazu gehören:

• Erhitzen
• Abkühlen
• Erschüttern
• Anlegen eines Wechselstromfelds
• Anlegen einer hohen Magnetfeldstärke
• zeitliche Zersetzung (Korrosion, Oxidation)

Insbesondere der zeitlichen Zersetzung beugen Magnethersteller vor, indem Nickel- oder Epoxidharzbeschichtungen aufgebracht oder die magnetischen Metalle mit Kobalt gemischt werden.

Wie funktioniert das Entmagnetisieren eines Dauermagneten mithilfe von Wärme und Erschütterungen?

Die Temperatur zu erhöhen, ist eine zuverlässige Methode, um auch starke Dauermagnete zu entmagnetisieren. Diese sind nämlich nur in einem bestimmten Temperaturbereich und bis zu ihrer sogenannten Curie-Temperatur uneingeschränkt magnetisch. Oberhalb dieser Grenze, die für die besonders starken Neodym-Magnete zum Beispiel bei 80 Grad Celsius liegt, ordnen sich die Elementarmagnete wieder frei an. Dadurch lässt die Magnetisierung deutlich nach. Der Phasenübergang ist damit abgeschlossen.

Einige ferromagnetische Stoffe, darunter auch Ferrit-Magnete sowie Magnetfolien und -bänder büßen außerdem ihre magnetischen Eigenschaften ein, wenn sie zu kalt werden. So verlieren zum Beispiel Ferrit-Magnete sowohl bei mehr als 250 Grad Celsius als auch bei weniger als -40 Grad Celsius ihre volle Magnetisierung.

Etwas weniger zuverlässig und insbesondere wirksam für schwächere Magnete sind Erschütterungen. Wird beispielsweise mit einem Hammer auf das Ende eines Permanentmagneten geschlagen, kann auch dies dazu führen, dass sich die Elektronenspin-Ordnung innerhalb des besagten Körpers auflöst.

Wie kann ein weiteres starkes Magnetfeld einen Magneten entmagnetisieren?

Ein ausreichend starkes Gegenmagnetfeld kann die Magnetisierung eines Körpers ebenfalls aufheben. Dieses muss entgegengesetzt gepolt sein und eine geeignete Koerzitivfeldstärke aufweisen. Als solche bezeichnet man eine Feldstärke, die geeignet ist, die magnetische Flussdichte oder Permeabilität des magnetisierten Körpers ausreichend zu senken und die Elektronenspins zu drehen. Die Drehung sollte allerdings nicht so stark sein, dass sie erneut einen Magneten erzeugt, der lediglich in die entgegengesetzte Richtung gepolt ist.

Geeignet für ein solches Verfahren sind sowohl andere Magnete als auch Wechselstromfelder, die sich zum Beispiel mithilfe von Magnetventilen (Kupferdrahtschleifen um Metallkerne, die von Strom durchflossen werden) erzeugen lassen.