鐵礦石顆粒的磁化,就是顆粒在外磁場(chǎng)作用下,從不顯磁性轉變成具有一定磁性的現象,其根本原因是顆粒內部的原子磁矩朝磁場(chǎng)方向排列的過(guò)程。
物質(zhì)磁性來(lái)源于原子磁性,原子磁性來(lái)源于原子磁矩。因為任何物質(zhì)的磁性都是電子運動(dòng)產(chǎn)生的,這是一個(gè)比較復雜的問(wèn)題,這里只作簡(jiǎn)單的說(shuō)明。物質(zhì)由原子、分子所組成的,原子是由帶正電的原子核和核外帶負電的電子組成。電子繞原子核旋轉的同時(shí)還繞本身的軸線(xiàn)旋轉,這種旋轉叫做電子自轉。無(wú)論電子環(huán)繞原子核旋轉還是自轉,都和傳導電流(或運動(dòng)電荷)一樣,都要產(chǎn)生磁效應“原子磁矩”。明顯看得出來(lái),原子磁矩來(lái)源于原子核磁矩和電子磁矩,原子核的磁矩很少,可以忽略不計,電子磁矩又可分為繞核旋轉的軌道磁矩和自旋磁矩。所以說(shuō)原子的磁矩是電子軌道磁距與電子自旋磁矩的矢量之和。分子是由多個(gè)原子組成,各個(gè)原子磁矩的矢量相稱(chēng)為分子磁效應,亦可稱(chēng)其為“分子磁矩”,分子磁效應可用一個(gè)等效圓電流來(lái)表示,叫做分子電流。
但是,現代物理學(xué)告訴我們,物質(zhì)的原子磁矩不是所有電子磁矩的矢量總和,而是在未充滿(mǎn)的那些次層中的電子磁矩的總和。研究這個(gè)問(wèn)題比較復雜,這里不作時(shí)一步的討論。
物質(zhì)的分子磁矩或原子磁矩,在沒(méi)有外磁場(chǎng)作用時(shí),由于分子的熱運動(dòng),物質(zhì)的分子磁矩在空間的取向是雜亂無(wú)章的,各分子的磁矩取向是雜亂無(wú)規則的,它們之間的磁性相互抵消,所以從整體來(lái)看,物質(zhì)對外不顯示出磁性。如果把它放在磁場(chǎng)中,這時(shí)物質(zhì)中的分子電流雖然仍受到熱運動(dòng)的影響,但在外磁場(chǎng)作用下會(huì )發(fā)生轉動(dòng),使分子電流磁場(chǎng)方向趨向外磁場(chǎng)方向平行排列,因而形成一個(gè)附加磁場(chǎng),此時(shí)物質(zhì)對外顯示出磁性,這種在外磁場(chǎng)作用下,物體由不顯示磁性到顯示出磁性的物理現象,叫做物體磁體。