1樓：《科學世界》雜誌
一些由鋼鐵製成的物體，如縫衣針、螺絲刀等與磁鐵接觸後就會顯示出磁性，這種現象叫做磁化。我們知道，電流可以激發磁場，通電螺線管外部的磁場與條形磁鐵的磁場很相似。法國物理學家安培依此認為，磁鐵的磁性也是由電流激發的，由此他提出了著名的分子電流假說（下圖）。
安培認為，在原子、分子等物質微粒內部，存在著一種環形電流——分子電流，分子電流使每個物質微粒都成為微小的磁體，它的兩側相當於兩個磁極。一根鐵棒，未被磁化的時候，內部各分子電流的取向是雜亂無章的，它們的磁場互相抵消，對外界不顯磁性。當鐵棒受到外界磁場的作用時，各分子電流的取向變得大致相同，鐵棒被磁化，兩端對外界顯示出較強的磁作用，形成磁極。
從而顯示出磁性來。後來發現，分子電流磁性可歸結為電子磁矩，原子中電子的旋轉和自旋是物質磁性的根本原因。
安培的分子電流假說：（左）未被磁化的鐵棒中分子電流雜亂無章；（右）分子電流在外部磁場作用下取向相同。
正是這樣，許多物質在磁場中都能夠或多或少地被磁化。當然，我們知道，鐵、鈷、鎳以及它們的合金，還有一些氧化物，磁化後的磁性比其他物質強得多，這又是什麼原因呢？原來，這類物質的結構與其他物質有所不同，它們本身就是由很多已經磁化的小區域組成的，這些磁化的小區域叫做「磁疇」。
磁化前，各個磁疇的磁化方向不同，雜亂無章地混在一起，各個磁疇的作用在巨集觀上互相抵消，物體對外不顯磁性。磁化過程中，由於外磁場的影響，磁疇的磁化方向有規律地排列起來，使得磁場大大加強。現代探測技術證明了磁疇的存在。
磁疇的大小約 公尺。
由於成分和結構的原因，有些鐵磁性材料，在外磁場撤去以後，各磁疇的方向不易改變（有一定阻力），仍能很好地保持一致，物體具有很強的剩磁，這樣的材料叫做硬磁性材料。有的鐵磁性材料，外磁場撤去以後，磁疇的磁化方向又變得雜亂，物體沒有明顯的剩磁，這樣的材料叫做軟磁性材料。永磁體要有很強的剩磁，所以要用硬磁性材料製造。
電磁鐵要在通電時有磁性，斷電時失去磁性，所以要用軟磁性材料製造。
燒紅的磁鐵失去磁性，回形針從磁鐵處脫離。
磁化後的材料，一旦磁疇的有序排列被破壞，恢復到雜亂無章的狀態，物體也就失去了磁性。對磁性材料進行加熱，在高溫下，物體內部微粒的無規則運動非常劇烈，為磁疇方向的改變提供了能量，導致原來有序的排列被打亂，從而會使之失去磁性。實際上，除了加熱之外，劇烈震動、交變磁場的作用，同樣可以打亂原來排列有序的微粒，使磁體失去磁性。
工業上就常用強的交變磁場使物體消磁。
撰文/金新喜
發表於《科學世界》2023年9期
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