Een magneet is alles wat een statisch magnetisch veld met zich meedraagt. Er zijn veel soorten magneten. De meest voorkomende zijn permanente magneten, gemaakt van speciale metalen, vooral ijzer, of mengsels van deze metalen met ander materiaal (zoals rubber of keramiek). Andere soorten magneten hebben elektriciteit nodig om door spiraaldraden te stromen en zo een magnetisch veld te creëren. Sommige magneten zijn combinaties van deze – ze hebben draad om een ijzeren kern gewikkeld.
Zelfs individuele deeltjes zoals ronddraaiende elektronen hebben magnetische velden om zich heen, dus we zouden elektronen ook “magneten” kunnen noemen. Permanente magneten zijn in feite die materialen waarin de elektronen meestal in dezelfde richting draaien. De meeste elektronen in de meeste materialen zijn gepaard met andere elektronen die in de tegenovergestelde richting draaien, maar sommige materialen zoals ijzer hebben veel ongepaarde elektronen. Deze kunnen aanleiding geven tot netto magnetisme wanneer zij met elkaar wisselwerken zodat zij een lagere energie hebben wanneer zij in dezelfde richting ronddraaien. Sommige materialen hebben ongepaarde elektronen die met anderen interageren zodat ze gemiddeld in tegengestelde richting ronddraaien — dit zijn waardeloze magneten (we noemen ze “antiferromagneten”).
Er zijn twee voorwaarden voor het maken van een standaard permanente magneet. Ten eerste moeten de elektronenspins de juiste interacties hebben om ze op één lijn te krijgen. Dat betekent dat de energie moet worden verlaagd als ze op één lijn staan. Zelfs dan zullen ze niet op één lijn liggen tenzij ze koud genoeg zijn, net zoals watermoleculen niet op één lijn zullen liggen om ijs te maken tenzij ze koud genoeg zijn. Als er eenmaal vele domeinen van op één lijn liggende spins zijn gevormd, moet iets ervoor zorgen dat de domeinen zelf op één lijn liggen. Anders is het stuk magnetisch materiaal als een verzameling kleine magneetjes die in verschillende richtingen wijzen, zodat hun velden elkaar opheffen. Door een groot veld van een andere magneet toe te passen kunnen de magnetische domeinrichtingen op één lijn worden gebracht. In het soort materialen dat voor permanente magneten wordt gebruikt, blijven die domeinrichtingen meestal hangen, in plaats van zich te ontspannen om in tegengestelde richting te wijzen.
De magneten die elektriciteit nodig hebben om te stromen worden elektromagneten genoemd. Een magnetisch veld kan veranderen als de stroom in de draden verandert. Ik heb hierboven “statisch” gespecificeerd om licht als “magneet” uit te sluiten, dat wel. Lichtgolven bestaan uit oscillerende elektrische en magnetische velden die met de snelheid van het licht reizen, en dat wilde ik niet meenemen in de definitie van wat een magneet is.
Tom J. (en mike w)

(gepubliceerd op 10/22/2007)