Grundlagen
In ferromagnetischen Materialien wie Eisen und Stahl bilden sich mikroskopisch kleine Bereiche mit einheitlicher magnetischer Ausrichtung. Diese sogenannten Weißschen Bezirke haben typischerweise einen Rauminhalt von 0,001 bis 0,1 mm³ und sind durch die so bezeichneten Blochwände voneinander getrennt. Der Magnetisierungszustand des Materials wird durch die Ausrichtung dieser Bezirke bestimmt.
Der Magnetisierungsprozess
Bei Einwirkung eines äußeren Magnetfeldes mit zunehmender Feldstärke:
- Beginnen sich die Elementarmagnete in den einzelnen Weißschen Bezirken auszurichten
- Mit zunehmender Feldstärke verschieben sich die Blochwände irreversibel in kleinen Sprüngen (Barkhausen-Sprünge)
- Mit weiter zunehmendem Magnetfeld bilden sich größere einheitlich ausgerichtete Bereiche (Bloch-Wandverschiebung beendet)
- Richten sich alle Elementarmagnete parallel zum äußeren Magnetfeld aus, so wird das Material als magnetisch gesättigt bezeichnet
Nach Entfernen des äußeren Magnetfeldes bleibt ein Restmagnetismus (Remanenz) bestehen.
Der Entmagnetisierungsprozess
Die Entmagnetisierung zielt darauf ab, die gleichgerichtete Ausrichtung der Weißschen Bezirke (Domänen) komplett aufzuheben und einen nach außen unmagnetischem Zustand herzustellen. Die Domänen sind dann so orientiert, dass der magnetische Fluss sich weitgehend im Material selbst schließt:
- Ein starkes Wechselfeld richtet zunächst alle Elementarmagnete in Richtung des äußeren Feldes drehend aus.
- Die schrittweise, aber Halbwellen-symmetrische Reduzierung der Feldstärke ermöglicht eine Neuorientierung und damit quasi das „Einfrieren“ ungeordneter Bezirke
- Der "Schütteleffekt" bzw. die Drehprozesse der Frequenz erzeugen eine feine aber ungeordnete Domänenstruktur
- Die Entmagnetisierung erfolgt von innen nach außen. Dabei ist wichtig, dass die Anfangsfeldstärke groß genug und die Frequenz so niedrig ist, damit auch die Domänen im Kern des Materials erreicht werden.