鐵礦石顆粒的磁化,就是顆粒在外磁場作用下,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方向排列的過程。
物質磁性來源于原子磁性,原子磁性來源于原子磁矩。因為任何物質的磁性都是電子運動產生的,這是一個比較復雜的問題,這里只作簡單的說明。物質由原子、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還繞本身的軸線旋轉,這種旋轉叫做電子自轉。無論電子環繞原子核旋轉還是自轉,都和傳導電流(或運動電荷)一樣,都要產生磁效應“原子磁矩”。明顯看得出來,原子磁矩來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。分子是由多個原子組成,各個原子磁矩的矢量相稱為分子磁效應,亦可稱其為“分子磁矩”,分子磁效應可用一個等效圓電流來表示,叫做分子電流。
但是,現代物理學告訴我們,物質的原子磁矩不是所有電子磁矩的矢量總和,而是在未充滿的那些次層中的電子磁矩的總和。研究這個問題比較復雜,這里不作時一步的討論。
物質的分子磁矩或原子磁矩,在沒有外磁場作用時,由于分子的熱運動,物質的分子磁矩在空間的取向是雜亂無章的,各分子的磁矩取向是雜亂無規則的,它們之間的磁性相互抵消,所以從整體來看,物質對外不顯示出磁性。如果把它放在磁場中,這時物質中的分子電流雖然仍受到熱運動的影響,但在外磁場作用下會發生轉動,使分子電流磁場方向趨向外磁場方向平行排列,因而形成一個附加磁場,此時物質對外顯示出磁性,這種在外磁場作用下,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。