磁石とは、静的な磁場を持ち運ぶものです。 磁石にはたくさんの種類があります。 一般によく見かけるのは、鉄などの特殊な金属でできた永久磁石や、金属と他のもの（ゴムやセラミックスなど）を混ぜたものです。 また、コイル状の電線に電気を流して磁場を発生させるものもあります。 また、鉄心に電線を巻いたものなど、これらを組み合わせた磁石もあります。
回転している電子のような粒子にも磁場があるので、電子も磁石と呼ぶことができます。 永久磁石は、電子がほとんど同じ方向に回転している物質です。 ほとんどの物質の電子は、反対方向に回転する電子と対になっていますが、鉄のように対になっていない電子がたくさんある物質もあります。 これらは、同じ方向に回転しているときのエネルギーが低くなるように相互作用することで、純磁性を生じさせることができる。 また、不対電子が他と相互作用して、平均して反対方向に回転する物質もあり、これらはひどい磁石になります（私たちはこれを「反強磁性体」と呼んでいます）。
標準的な永久磁石を作るには、2つの条件があると考えられます。 まず、電子スピンが一列に並ぶためには、適切な相互作用が必要です。 つまり、電子スピンが並んだときにエネルギーが低くなっていなければならない。 水の分子が並んで氷になるように、電子スピンは十分に冷やさないと並ばないのです。 さて、スピンが並んだドメインがたくさんできたら、今度はドメインそのものを並べなければならない。 そうしないと、磁性体は小さな磁石の集まりのようになってしまい、それぞれの磁場が打ち消しあってしまいます。 そこで、別の磁石から大きな磁場を印加することで、磁区の磁化の向きをそろえることができます。 永久磁石に使われるような材料では、磁区の向きが逆向きになることはなく、ほとんど動かなくなります。
電気を流さなければならない磁石を電磁石と呼びます。 電線に流れる電流が変わると磁場が変化することがある。 上記で「静的」と指定したのは、「磁石」としての光を除外するためですが。 光の波は、光速で進む電場と磁場の振動で構成されているので、それを含めて磁石とは何かを定義したくなかったのです。
Tom J. (and mike w)

(2007/10/22掲載)

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