آیا مغناطیس با گذشت زمان کاهش می‌یابد؟

منشا فرومغناطیس، که در فلزاتی مثل آهن، کبالت و نیکل وجود دارد، در سطح اتمی است. به طور کلی، میدان مغناطیسی در حضور جریان الکتریکی وجود دارد. در یک قطعه آهن، جریان‌های الکتریکی در مقیاس اتمی را می‌توان در هر جهتی یافت. با این حال وقتی آن قطعه آهن را در یک میدان مغناطیسی قوی قرار می‌دهید، اتم‌ها در یک ردیف قرار می‌گیرند که اصطلاحاً گفته می‌شود آهن مغناطیسی شده است.

آهنربای نعل اسبی از این طریق ساخته می‌شود. قانون دوم ترمودینامیک به ما اطمینان می‌دهد که با گذشت زمان، در هر دمایی بالاتر از صفر مطلق، اتم‌ها به اطراف حرکت می‌کنند و موقعیت‌های خود را تصادفی می‌کنند. بنابراین هر آهنربایی در طول زمان به آرامی ضعیف می‌شود. با این حال، گرم کردن یا ضربه زدن به آهنربا این روند را تسریع می‌کند. در طول استفاده روزمره، آهنربا میافتد و یا ضربه می‌خورد. این امر حوزه‌های مغناطیسی را تغییر می‌دهد این بدان معنی است که این حوزه‌ها به تدریج به هم ریخته می‌شوند. هر چه بیشتر این اتفاق بیفتد، آهنربا ضعیف‌تر می‌شود.

یک عنصر رادیواکتیو دارای اتم هایی با هسته ناپایدار است. این باعث می‌شود که تشعشعات ساطع شود و اتم‌ها پایدارتر شوند. مقدار تابش ساطع شده به تعداد اتم‌های ناپایدار باقیمانده بستگی دارد. با گذشت زمان، اتم‌های ناپایدار کمتری وجود خواهند داشت، در نتیجه رادیواکتیویته نمونه کاهش می‌یابد. میدان مغناطیسی در یک آهنربای دائمی در طول زمان تمایل به فروپاشی دارد، اما نه با نیمه عمر قابل پیش بینی مانند عناصر رادیواکتیویته.

مواد "دائمی" یا فرومغناطیسی دارای نواحی یا دامنه‌های کوچکی به طول 0.1 تا 1 میلی متر هستند. در این حوزه‌ها، میدان‌های مغناطیسی اتم‌های مجاور در یک جهت قرار می‌گیرند تا آهنرباهای مینیاتوری ایجاد کنند. اگر اکثر حوزه‌های یک قطعه فلز با یکدیگر همسو باشند، کل ماده مانند یک آهنربا رفتار می‌کند. اگر آهنربا در معرض یک میدان مغناطیسی مخالف قرار گیرد، ممکن است برخی از حوزه‌ها ترجیحاً با میدان خارجی هماهنگ شوند و قدرت کلی آهنربا را کاهش دهند. هنگامی که انرژی به آهنربا داده می‌شود، مانند زمانی که رها می‌شود یا به شدت ضربه می‌خورد، دامنه‌ها به طور تصادفی تغییر جهت می‌دهند. به روشی مشابه، با گرم شدن آهنربا، مغناطیس به تدریج از بین می‌رود. در دمایی به نام نقطه کوری (این دما در فلزات مختلف متفاوت است، اما در آهن حدود 770 درجه است) مغناطیس دائمی به طور کلی از بین می‌رود. در یک دوره زمانی طولانی‌تر، نوسانات تصادفی دما، میدان‌های مغناطیسی سرگردان و حرکات مکانیکی باعث از بین رفتن خواص مغناطیسی می‌شود. با این حال، این اثر بسیار کند است. اگر آهنرباها با دقت کار شوند و با نگهدارنده‌های فلزیِ بین قطب‌هایشان، میدان‌ مغناطیسی‌شان را محدود کنیم، سال‌ها دوام خواهند داشت. آهنرباهای مدرن ساخته شده از آلیاژهای خاکی کمیاب (مانند آهنرباهای نئودیمیوم و ساماریوم) ممکن است حتی برای قرن‌ها دوام بیاورند.