Remanenzverhalten

Remanenzverhalten bezeichnet die Eigenschaft ferromagnetischer Materialien, nach Entfernen eines äußeren Magnetfelds eine bleibende Restmagnetisierung zu behalten. Es ist eng mit dem Hystereseverhalten verbunden: Wird ein externes Feld angelegt und anschließend reduziert, verbleibt eine Restmagnetisierung Br bzw. eine remanente Flussdichte im Material. Um die Remanenz zu löschen, ist ein Gegenfeld erforderlich, dessen Größe Koerzitivfeld Hc genannt wird. Die maximale Magnetisierung, die ein Material erreichen kann, wird als Sättigungswert Ms bzw. Bs bezeichnet. Das Remanenzverhalten wird durch die Mikrostruktur, KristallAusbildung, Legierung und Bearbeitung eines Materials geprägt und ist stark temperaturabhängig.

In der Praxis unterscheiden sich Materialien durch ihr Remanenzverhalten erheblich. Weichmagnetische Werkstoffe weisen geringe Br und geringe Hc-Aufwand auf und eignen sich gut für wechselnde Felder, hartmagnetische Werkstoffe weisen hohe Br und Hc auf und dienen als Permanentmagneten. Das Verhalten lässt sich durch die Domänenstruktur erklären: Domänenwände wandern und Domänen drehen sich, bis energetisch günstige Zustände erreicht sind. Temperatur, mechanische Spannung und Alterung beeinflussen Br und Hc ebenfalls; nahe der Curie-Temperatur verschwindet die Remanenz. Gemessene Werte hängen auch von der Probengeometrie und dem auftreffenden Demagnetisierungsfeld ab.

Anwendungen des Remanenzverhaltens finden sich in Transformatoren- und Spulenkerndesign, magnetischer Datenspeicherung sowie in Permanentmagneten für Motoren und Generatoren. Die Kenntnis von Br, Hc und Ms hilft bei der Berechnung von Speichervermögen, Demagnetisierungstoleranzen und Betriebsgrenzen von magnetischen Bauteilen.