Question

Чому під час нагрівання магніт втрачає магнітні властивості?

Answer 1

Магніт стає магнітом від того, що всі магнітні домени (мікрообласті спонтанної намагніченості в матеріалі магніту) зовнішнім полем орієнтуються більш-менш однаково і в цій орієнтації так потім і стирчать, тому їх індивідуальні магнітні моменти складаються в один загальний, всього магніту. При нагріванні руйнується саме доменна структура, зникає спонтанна намагніченість в межах домену - вона руйнується тепловим рухом атомів кристалічної решітки (енергія теплового руху стає вище енергії, що утримує атоми в певній орієнтації).  При охолодженні доменна структура знову відновлюється, але, оскільки вже немає зовнішнього магнітного поля, орієнтація доменів виявляється абсолютно випадковою, тому сумарний магнітний момент всього шматка - нульовим.

Answer 2

Магніти втрачають свої магнітні властивості під час нагрівання через явище, що називається кюрівською точкою (або температурою Кюрі). Кожний матеріал має свою власну кюрівську точку, яка визначається характером його атомної структури.

Коли магніт нагрівається до температури близької до кюрівської точки, атоми або молекули в матеріалі отримують достатньо енергії для початку теплових коливань. Ці коливання знижують упорядкованість спінів (магнітних моментів) атомів або молекул, яка зазвичай відповідає за магнітні властивості матеріалу. Чим вища температура, тим більше атомів або молекул знаходяться у неупорядкованому стані.

На кюрівській точці (або навколо неї), спіни стають більш хаотичними, а упорядкованість магнітних взаємодій зникає. Це призводить до того, що матеріал стає немагнітним або його магнітні властивості значно знижуються. При перевищенні кюрівської точки, матеріал повністю втрачає свою магнітність і стає повністю немагнітним.

Однак, якщо після нагрівання матеріалу до високих температур його поступово охолоджувати, магнітні властивості можуть повернутися (у деяких випадках) при проходженні зворотного фазового переходу під час охолодження. Це відбувається, оскільки атоми або молекули знову упорядковуються, і матеріал стає магнітним.

Загалом, кюрівська точка є важливою характеристикою для розуміння поведінки магнітів при зміні температури і використовується для багатьох технологічних застосувань, таких як магнітні пам'яті, трансформатори і електромагніти.