1。電子スピンと磁気:
* 電子は小さな磁石のようなものです: すべての電子は小さな回転磁石のように機能し、磁気モーメントを作成します。このスピンは、電子の基本的な特性です。
* ペアの電子がキャンセルする: ほとんどの材料では、電子は反対のスピンとペアになり、磁気モーメントを効果的にキャンセルします。これが、多くの物質が磁気ではない理由です。
2。対応のない電子と磁気:
* 対応のない電子は、正味のモーメントを作成します: 鉄、ニッケル、コバルトなどの一部の材料では、一部の電子は無意味なままです。これらの対応のない電子は、正味の磁気モーメントに寄与し、材料を磁気にします。
* ドメイン: これらの対応のない電子は、「ドメイン」と呼ばれる小さな領域に結合します。各ドメインは小さな磁石として機能しますが、磁化されていない材料にランダムに配向されています。
3。磁気材料の種類:
* 強磁性: 鉄、ニッケル、コバルトなどの材料は、ドメインが簡単に整列するため、強い磁気を示します。
* 常磁性: これらの材料には、外部磁場によって一時的に磁化できるドメインが弱く整列しています。
* 虫磁性: これらの材料は、外部磁場に抵抗し、弱く忌避されます。
4。磁化の仕組み:
* 外部フィールドアライメント: 磁場が強磁性材料に適用されると、ドメインが整列し、材料に強い磁場が作成されます。
* 永久磁石: 一部の材料では、外部フィールドが削除された後でもドメインが整列したままで、永久磁石になります。
5。磁気特性に影響する要因:
* 温度: 強磁性材料を加熱すると、ドメインがよりランダム化され、磁気が減少する可能性があります。
* 不純物: 材料に不純物を追加すると、ドメインのアライメントに影響を与え、磁気特性を変更できます。
要約すると、材料の磁気特性は、その電子の挙動、具体的には不対電子の存在と、材料内のスピンがどのように整列するかに依存します。