多くの人が磁石を当然のことと思っています。 それらは、物理学研究所からキャンプ旅行に使用されるコンパス、冷蔵庫に貼り付けられたお土産まで、いたるところにあります。 一部の材料は、他の材料よりも磁性の影響を受けやすくなっています。 電磁石などの一部の種類の磁石はオンとオフを切り替えることができますが、永久磁石は常に安定した磁場を生成します。
ドメイン
すべての材料は磁区で構成されています。 これらは、原子双極子を含む小さなポケットです。 これらの双極子が一方向に整列すると、材料は磁気特性を示します。 特に鉄は、双極子が簡単に整列する元素です。 他の材料では、双極子はドメイン内で整列できますが、同じ材料の他のドメインに関しては整列できません。 これらのドメインは、磁気力顕微鏡と呼ばれるプロセスを使用して検出できます。 材料が強い磁場に置かれると、そのドメインが整列し、材料自体が磁化されます。 磁性を実現するために、すべてのドメインを整列させる必要はありません。
電気
電流への暴露は、磁区を整列させる別の方法です。 2本のワイヤーに電流が流れる場合、電流が同じ方向に流れると、ワイヤー間に磁気引力が発生します。 電流が反対方向の場合、ワイヤーは互いに反発します。 地球は惑星の溶融したコアの電流によって生成される磁石ですが 国立航空宇宙局の科学者は、これらの情報源を探し続けています 電流。
強磁性
強磁性は、一部の金属、特に鉄、コバルト、ニッケルで発生する現象であり、金属を磁性にします。 これらの金属の原子は不対電子を持っており、金属が十分に強い磁場にさらされると、これらの電子のスピンは互いに平行に整列します。 これが、電磁石ソレノイドと変圧器巻線に鉄心が使用されている理由です。 電流は、鉄心の誘導磁気によって増幅される磁場を生成します。
キュリー温度
材料は、キュリー温度よりも低い温度でも磁性を維持します。 この温度は金属によって異なり、長距離秩序の磁区が消える点を表しています。 長距離秩序は、磁区を特定の方向に保持するものです。 キュリー温度が高いということは、材料の磁区の方向を変えるためにより多くのエネルギーが必要であることを意味します。 温度がキュリー温度を下回り、材料が磁場に置かれると、再び磁性を帯びます。