Mıknatıslar Nasıl Çalışır ve Manyetik Alan Nasıl Oluşur?

Manyetizmanın kökeni, atomların içindeki elektronların hareketine dayanır. Elektronlar, hem atom çekirdeğinin etrafında dönerler hem de kendi eksenleri etrafında "spin" (dönme) hareketi yaparlar. Bu hareket eden elektrik yükleri, her biri minicik bir manyetik alan yaratan mikroskobik mıknatıslar gibi davranır. Çoğu malzemede, elektronların spin yönleri rastgeledir ve birbirlerinin manyetik etkilerini iptal ederler.

Ancak demir, nikel ve kobalt gibi "ferromanyetik" malzemelerde, "domain" adı verilen küçük bölgeler içinde milyonlarca atomun elektron spinleri aynı yöne hizalanma eğilimindedir. Normal bir demir parçasında bu domain'ler de rastgele yönlere bakar ve net bir manyetik etki oluşmaz. Malzeme, güçlü bir dış manyetik alana maruz bırakıldığında (örneğin bir elektromıknatısla), bu domain'lerin büyük bir kısmı aynı yöne doğru hizalanır. Bu hizalanma kalıcı hale geldiğinde, milyarlarca minik manyetik alan birleşerek bizim "mıknatıs" olarak bildiğimiz, kuzey ve güney kutuplarına sahip makroskopik bir manyetik alan oluşturur. Bu alan, diğer ferromanyetik malzemeleri çekme veya diğer mıknatısları itme gücüne sahip olur.

Kelimeler: mıknatıs, manyetizma, manyetik alan, fizik, elektron spin, ferromanyetizma