อะไรทำให้สิ่งต่าง ๆ กลายเป็นแม่เหล็ก?

หลายคนใช้แม่เหล็กเพื่อรับ พวกเขามีทุกที่ตั้งแต่ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ไปจนถึงเข็มทิศที่ใช้สำหรับการเดินทางไปแคมป์ปิ้งไปจนถึงของที่ระลึกที่ติดอยู่ในตู้เย็น วัสดุบางชนิดมีความไวต่อสนามแม่เหล็กมากกว่าวัสดุอื่นๆ แม่เหล็กบางชนิด เช่น แม่เหล็กไฟฟ้า สามารถเปิดและปิดได้ ในขณะที่แม่เหล็กถาวรจะสร้างสนามแม่เหล็กที่คงที่ตลอดเวลา

วัสดุทั้งหมดประกอบด้วยโดเมนแม่เหล็ก เหล่านี้เป็นกระเป๋าเล็ก ๆ ที่มีไดโพลอะตอม เมื่อไดโพลเหล่านี้อยู่ในแนวเดียวกัน วัสดุจะแสดงคุณสมบัติของแม่เหล็ก โดยเฉพาะธาตุเหล็กเป็นธาตุที่มีไดโพลอยู่ในแนวเดียวกันได้ง่าย ในวัสดุอื่นๆ ไดโพลสามารถจัดแนวภายในโดเมนแต่ไม่สัมพันธ์กับโดเมนอื่นในวัสดุชิ้นเดียวกัน โดเมนเหล่านี้สามารถตรวจพบได้โดยใช้กระบวนการที่เรียกว่ากล้องจุลทรรศน์แรงแม่เหล็ก เมื่อวางวัสดุลงในสนามแม่เหล็กแรงสูง โดเมนของวัสดุจะเรียงตัวกันและตัววัสดุเองจะกลายเป็นแม่เหล็ก โดเมนทั้งหมดต้องไม่อยู่ในแนวเดียวกันเพื่อให้เกิดสนามแม่เหล็กได้

การสัมผัสกับกระแสไฟฟ้าเป็นอีกวิธีหนึ่งในการจัดตำแหน่งโดเมนแม่เหล็ก เมื่อสายไฟสองเส้นมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน จะเกิดแรงดึงดูดระหว่างกันหากกระแสไหลไปในทิศทางเดียวกัน สายไฟจะผลักกันหากกระแสของพวกมันอยู่ในทิศทางตรงกันข้าม โลกเป็นแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าในแกนหลอมเหลวของดาวเคราะห์ นักวิทยาศาสตร์การบินและอวกาศแห่งชาติยังคงค้นหาแหล่งที่มาของสิ่งเหล่านี้ต่อไป กระแสน้ำ

Ferromagnetism เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในโลหะบางชนิด โดยเฉพาะเหล็ก โคบอลต์ และนิกเกิล ที่ทำให้โลหะกลายเป็นแม่เหล็ก อะตอมในโลหะเหล่านี้มีอิเล็กตรอนที่ไม่คู่กัน และเมื่อโลหะสัมผัสกับสนามแม่เหล็กที่แรงเพียงพอ สปินของอิเล็กตรอนเหล่านี้จะเรียงขนานกัน นี่คือเหตุผลที่ใช้แกนเหล็กในโซลินอยด์แม่เหล็กไฟฟ้าและขดลวดหม้อแปลงไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าสร้างสนามแม่เหล็กที่ขยายโดยแม่เหล็กเหนี่ยวนำของแกนเหล็ก

วัสดุยังคงเป็นแม่เหล็กที่อุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิกูรี อุณหภูมินี้แตกต่างกันสำหรับโลหะชนิดต่างๆ และอธิบายจุดที่ลำดับโดเมนแม่เหล็กระยะไกลหายไป ลำดับระยะยาวคือสิ่งที่ยึดโดเมนแม่เหล็กไว้ในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง อุณหภูมิ Curie ที่สูงขึ้นหมายความว่าต้องใช้พลังงานมากขึ้นเพื่อทำให้โดเมนแม่เหล็กของวัสดุสับสน เมื่ออุณหภูมิลดลงต่ำกว่าอุณหภูมิ Curie และวัสดุถูกวางไว้ในสนามแม่เหล็ก มันจะกลายเป็นแม่เหล็กอีกครั้ง