磁性原理

物質大都是由分子組成的，分子是由原子組成的，原子又是由原子核和電子組成的。在原子內部，電子不停地自轉，並繞原子核旋轉。電子的這兩種運動都會產生磁性。但是在大多數物質中，電子運動的方向各不相同、雜亂無章，磁效應相互抵消。因此，大多數物質在正常情況下，並不呈現磁性。

鐵、鈷、鎳或鐵氧體等鐵磁類物質有所不同，它內部的電子自旋可以在小範圍內自發地排列起來，形成一個自發磁化區，這種自發磁化區就叫磁疇。鐵磁類物質磁化後，內部的磁疇整整齊齊、方向一致地排列起來，使磁性加強，就構成磁鐵了。磁鐵的吸鐵過程就是對鐵塊的磁化過程，磁化了的鐵塊和磁鐵不同極性間產生吸引力，鐵塊就牢牢地與磁鐵“粘”在一起了。我們就説磁鐵有磁性了。如圖《磁鐵》所示

磁疇(Magnetic Domain)理論是用量子理論從微觀上説明鐵磁質的磁化機理。所謂磁疇，是指磁性材料內部的一個個小區域，每個區域內部包含大量原子，這些原子的磁矩都象一個個小磁鐵那樣整齊排列，但相鄰的不同區域之間原子磁矩排列的方向不同。

各個磁疇之間的交界面稱為磁疇壁。宏觀物體一般總是具有很多磁疇，這樣，磁疇的磁矩方向各不相同，結果相互抵消，矢量和為零，整個物體的磁矩為零，它也就不能吸引其它磁性材料。也就是説磁性材料在正常情況下並不對外顯示磁性。只有當磁性材料被磁化以後，它才能對外顯示出磁性。如圖1所示。

1928年海森伯把量子力學引進了外斯的鐵磁理論，依據局域化自旋交換解釋了磁性的起源。1932年內耳發現了反磁性和亞鐵磁性併成功地解釋了這些現象，獲1970年物理獎。範弗勒克、安德遜等對磁性和無序體系電子結構的基本性研究獲1977年物理獎。1926年吉奧克提出絕熱去磁法獲1949年化學獎。