磁性金属一覧

磁性体は磁石に引き寄せられ、磁化されることさえあります。ほぼすべての磁性体は金属です。磁性金属のよく知られた例には、鉄、ニッケル、コバルト、鋼などがあります。しかし、磁気は複雑な現象です。すべての鉄や鋼が磁性を帯びているわけではありません。磁性を示す非金属もあります！ここでは、磁性の種類のレビュー、磁性材料のリスト、磁性を持たない金属について説明します。

磁気の種類

どの金属が磁性を持っているかを理解するには、5 種類の磁性を確認することが役立ちます。

• 反磁性 :すべての物質は反磁性体です。つまり、磁場によって弱く反発されます。磁性体では、磁石への引力が反磁性による反発力を上回ります。
• 常磁性 :常磁性体は磁場に弱く引き寄せられます。アルミニウム、酸素、酸化鉄 (FeO)、およびチタンは常磁性です。
• 強磁性 :強磁性体は磁石に強く引き付けられ、磁化される可能性があります。キュリー点と呼ばれる温度を超えると、強磁性体は磁性を失います。鉄、コバルト、ニッケル、それらの合金のほとんど、および一部の希土類金属化合物は強磁性です。
• フェリ磁性 :フェリ磁性体は磁石に引き寄せられ、それ自体が永久磁石として機能します。キュリー点を超えると、フェリ磁性材料は外部磁性を失います。 Lodestones (鉱物磁鉄鉱、Fe₃ O₄ ) はフェリ磁性です。
• 反強磁性 :反強磁性では、低温での隣接イオンの整列により、材料が磁場の影響を受けなくなります。ただし、ネール温度と呼ばれる温度を超えると、一部の原子が整列から解放され、材料の磁性が弱くなります。酸化マンガン (MnO) と純粋なネオジムは、反強磁性体の例です。

通常、人々が「磁性金属」について話すとき、彼らは強磁性およびフェリ磁性金属について話している.しかし、条件付きで弱いタイプの磁気を含めると、より多くの金属 (および一部の非金属) が磁気を帯びます。

磁性を持つ金属は?

磁性金属には、純粋な金属元素とその合金が含まれます。以下は、最も磁気を帯びる金属のリストです:

• 鉄
• ニッケル
• コバルト
• ガドリニウム
• ジスプロシウム
• テルビウム
• ある種の鋼 (例:フェライト系ステンレス鋼)
• ネオジム、鉄、ホウ素合金 (Nd 磁石)

鉄とニッケルはどちらも磁性を持っていますが、すべての鋼が磁性を持っているわけではありません。合金の結晶構造がその磁性を決定するため、それ自体で磁性を示す元素が必ずしも磁性合金を形成するとは限りません。

鉄は磁性を帯びていると考えられていますが、その挙動は結晶構造と温度に依存します。強磁性体であり、770 °C のキュリー点を下回るのは α 型です。 γ-鉄は反強磁性です。

ルテニウムとアクチニド (プルトニウム、ネプツニウムなど) は、特定の条件下で強磁性を示します。

最強の磁石はどの金属?

購入できる最強の永久磁石金属は、ネオジム (Nd) 磁石です。ネオジム磁石は純粋なネオジムではありません。純粋な元素は室温では常磁性であり、非常に低い温度 (20 K または -253.2 °C) では反強磁性です。ネオジム磁石はネオジム合金 (Nd₂ Fe₁₄ B).

ネオジム合金磁石は低温で磁力を失います。これらの条件下では、サマリウム コバルト (SmCo) 磁石が最も強力な磁性金属です。

磁性を持たない金属は?

金属の大部分は「非磁性」と見なされます。より正確には、これらの金属のほとんどは常磁性です。

• 銅
• ゴールド
• シルバー
• アルミニウム
• チタン
• ブラス
• ブロンズ
• 一部の鋼 (例:オーステナイト系ステンレス鋼、304 ステンレス鋼)
• プラチナ (一部の合金は磁気を帯びています)
• リード
• ビスマス
• マグネシウム
• モリブデン
• タンタル
• すず
• すべてのアルカリ金属 (ナトリウム、リチウムなど)
• マンガン (例外:Mn カチオンを含む化合物では弱磁性、鉱石ジャコブサイト [FeMn),O] は強磁性)

磁気的挙動は条件に依存します。たとえば、銅金属と Cu イオンを含む塩は反磁性ですが、銅原子と銅イオン (Cu) を含む塩は常磁性です。 304 ステンレス鋼は通常磁性ではありませんが、室温で曲げると部分的に強磁性になります。

非金属には磁性がありますか?

非金属は、一般的に非磁性体であると考えられています。ある種のグラファイト (炭素の同素体) は反磁性が強いため、強い磁石を反発して浮揚しているように見えます。ただし、液体酸素とホウ素フラーレン (B ) 常磁性です。最近、科学者たちは、ヒドロキシル基を持つフルオログラフェンで作られた有機磁石を開発しました。これらの有機磁石は室温で反強磁性です。

参考文献

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