磁石 鉄 その他の金属

鉄は磁石に引き寄せられるが、なぜ引き寄せられるのかを知らない。
他に磁石に引き寄せられる金属はあるか?と尋ねられると返答に困ってしまう。

このエントリーでは磁石にまつわる疑問を解消するべく知識をまとめる。

◆まずは基本用語
☆永久磁石:それ自身が磁石の性質を持ち、鉄などの磁性体をひきつける能力がある。硬磁性材料とも言う。かならずS極(南極)、N極(北極)がある。
☆電磁石:磁石にくっつくが、それ自身は磁石でない。しかし、コイルや他の永久磁石の助けを借りて磁石になる。軟磁性材料とも言う。
・磁性材料:永久磁石と電磁石の総称

強磁性体:磁石に吸着する材質(鉄,コバルト,ニッケル)
・弱磁性体:磁石に吸着しない材質で厳密には以下の2種類に分類される。
 ・反磁性体:磁気を近づけると反発する
       (ヘリウム,ネオン,水素,金,銀,銅,亜鉛,水銀,ビスマス
 ・常磁性体:磁化の度合が強磁性体の数万分の1〜数千万分の1
       (酸素,ナトリウム,アルミニウム,クローム,白金,)


用語を用いて書いてみると、このエントリでは磁性材料に強磁性体は引き寄せられる理由を調べている。


◆磁石(磁性材料)の種類
・アルニコ磁石:アルミニウム、ニッケル、コバルトなどを原料とした磁石
・KS鋼:鉄、コバルト、タングステン、クロムなどを含む
・MK鋼:鉄とニッケルに加えアルミニウムを含み、鋳造後600℃以上で焼き戻す。
フェライト磁石:酸化物磁石の一つで、酸化鉄を主原料にして焼き固めて作る。


◆磁石が他の物質と何が異なっているのか?
物質を構成する原子は、原子核と電子から成っている。
電子は電荷を持つとともに、スピンと言う性質を持っている。
電子の自転運動に相当し、このスピンによって電子そのものが磁石としての性質を帯びている。
原子はそれ自身の陽子と同じ数の電子を持っている。例えば鉄原子は26個の陽子を持ち、26個の電子を持つ。これらの電子のスピン同士はお互いを打ち消しあおうとする性質を持つが(フントの規則)、打ち消しきれずに余ったスピンがあると、原子そのものが磁石としての性質を帯びる。

強磁性体は他の物質と何が異なっているのか?
個々の原子の磁気モーメントが同じ方向に整列している



まとめ
よくわからん