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admin

2017-01-16 10:25:06

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자성체[magnetic substances]

도체에 전류가 흐르면 자기장이 생기는 현상은 잘 알려져 있다. 전류는 마이너스의 전하를 가진 전자나 플러스의 전하이온의 운동으로, 자기장은 이들 전하의 운동에 따라 생기는 것이다. 마찬가지로 원자를 구성하는 전자나 핵은 전하를 가지고 운동하고 있으므로 자기장을 발생한다. 그 때문에 원자로 만들어지는 물질은 어떤 자기적 성질을 가지고 있다. 공기도 신체도 원자로 구성되는 것이므로 이들 물질은 모두 자성체이다(☞총론「금속의 전자/금속의 자성」). 따라서 물질을 자성체와 비자성체로 분류하는 것은 올바르지 않다. 단 편의적으로 자기장에 세게 반응하는 물질을 자성체로 부르고 있다.

물질의 자기적성질은 원자의 종류, 합금이나 화합물의 조성․구조 및 온도에 따라 현저하게 다르다. 예를들면 영구자석에 세게 끌어들이는 철, 코발트, 니켈금속의 강자성체나 자철석 등의 페리자성체에서는 집단적으로 원자의 자기장이 한 방향으로 모인 자구가 만들어지고 자발자화도 가지고 있다. 영구자석을 가까이하면 자석의 자기장 방향에 자발자화는 방향을 변경하여 양자는 흡착하는 것이다. 이와 같이 강한 자기를 나타내는 강자성, 페리자성의 물질을 총칭하여 자성체 또는 강자성체라고 부르고 있다. 이것에 대해 원자 내에서 전자의 자기장이 상쇄되거나 인접하는 원자의 자기장 방향이 역(逆)이거나, 또는 열진동에 의해 자기장의 방향이 밸런스되어 있거나 자발자화를 갖지 않고 자기장에 대한 반응이 약한 물질이있다. 이들은 반자성, 반강자성 또는 상자성으로 분류되고 있다. 어느 것도 외부에서 센 자기장을 가하지 않으면 반응하지 않는다. 이들의 물질을 총칭하여 비자성 또는 비강자성으로 부르고 있다. 비자성강, 비자성스테인리스강은 그 예이다.

재료의 조직을 구성하는 강자성 또는 페리자성의 상(相)을 간단히 자성상, 상자성 등의 상을 비자성상으로 부르는 경우가 많다. 이것도 편의적인 용법이다.