为什么磁铁可以吸引铁、钴、镍

来自:更新时间:2019-01-16 14:32:22

　　每个磁域介于几微米到 1 毫米间，大约包含 10^15～10^16 个原子。纵使没有外加磁场，铁磁性物质仍拥有来自“自旋电子”并且排列整齐的磁矩。同一个磁域内的磁矩，因磁域中原子磁偶极矩间的强烈“耦合作用”，使得各磁矩互相平行排列，且指向同一方向，亦即每一个磁域本身便有一饱和磁化值，称为“自生磁化”。这些磁域之间有磁壁(domain wall)相隔，每一个磁域内包含了数百万个小磁矩。在外加磁场时，不同磁域磁矩之指向并不相同。

　　由于热能会导致铁磁性物质的磁偶极矩偏离完美的平行排列方式。当温度渐渐升高时，若温度增加至热能大于铁磁性物质的磁偶极矩平行排列的交换能时，因磁矩受到热激发的扰乱，使得排列秩序开始变得凌乱，这时铁磁材料的铁磁性消失而转变成“顺磁性”。这个磁性性质发生变化时的温度即称为“居里温度”(Curie point，TC)。当铁磁性材料从高温降温至低于居里温度时，铁磁性磁域将再形成，材料变回铁磁性。

　　一般常见的铁磁性材料块材，Fe 的居里温度约为 770℃，Co 的居里温度约为 1,123℃，Ni 的居里温度约为 358℃。以 29Ni/17Co/ Fe 合金的熔点为 1,450℃，换言之，该合金熔化成液态时已经超过居礼温度，所以不再具有磁性;至于一般的磁铁就是四氧化三铁，其熔点为 1,594℃，同样超过居礼温度，所以也不再具备磁性了。