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磁铁除了能吸铁以外,还能吸引其他金属吗?

2021-5-7 101 5/7

在诸多矿物当中,磁铁的存在尤为引人注目。天然磁铁可以和铁产生相互吸引的关系。那么磁铁除了铁之外,还能不能吸引其他的金属呢?

严格意义上是可以的。磁铁对铁磁性金属都有吸引力,比如钴和镍。磁铁的工作原理相当奇特,往往会让量子力学专家着迷。物理学家认为,如铁一般的铁磁性物质内部存在许多没有匹配的电子,当外界对其施加磁场,它就会被“磁化”,而磁化的表现就是可以被磁铁吸引。

磁铁是我们生活中再常见不过的东西,但如果想要解释磁力,一般的理论还不行,就算你把牛顿叫来,他也不一定能够解释磁铁磁力的产生原因。只有量子力学可以。

我们知道,宇宙中存在四大基本力,电磁力就是其中的一种,而电磁力可以拆解为磁力和库仑力,这两种力量殊途同归,而磁力就是运动电荷产生的一种“库仑力”。所有的常见物质的基础组成部分都是原子,而原子的组成九包括原子核和电子。电子依照量子力学围绕原子核运动,它们具备固定的轨道。电子的运动会对外产生作用,也就是磁矩。

当一种物质的原子内电子运动十分均匀且协调,那电子运动产生的磁矩就会大部分抵消,从而不对外表现磁性或者只有微弱的磁性。而元素周期表中间的原子,电子分布很不平衡,于是会有磁性的发生。但磁铁所拥有的磁性,并非这些元素周期表中的原子都有。

拥有磁矩只是开局一小步,组成物质的原子何止千万,这些原子会随机进行排列组合,最终导致自己的磁性被大量抵消。只有那些具有特殊晶体结构的物质,会在晶体内形成磁畴,这些晶体内原子会表现出很高的磁性,当它们遇到磁场的时候,这些磁畴就会发生作用,在磁场中向同一方向表现磁性。当磁场消失后,这些磁畴甚至还会保持一定的磁力,这就是我们生活中常见的人造永久磁铁。

它们已经被磁化了。除了铁之外,钴、镍也较容易被磁化,在许多电子产品中,我们都能发现一枚这样小小的永久磁铁。对电磁力的研究,已经成为量子力学的一个重点方向,科学家们还发现了磁铁在高温状态下的变化规律,一旦达到一定的温度,被磁化的永磁体就会失去磁性。

比如被磁化的铁,它被加热到770摄氏度的时候,就会失去磁力。钴和镍也会被磁铁吸引,它们也有在高温条件下的磁场变化。大家怎么看?

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