강자성체

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강자성체 {强磁性體}, <강자성체>, (ferromagnetic material, ferromagnetic substance)

외부에서 강한 자기장을 걸어주었을 때 그 자기장의 방향으로 강하게 자화된 뒤 외부 자기장이 사라져도 자화가 남아 있는 물질을 말한다. 이런 경우 물질을 이루는 각각의 원자가 하나의 자석과 같다.

철 ·코발트 ·니켈 및 그 합금이 대표적이다. 강자성체에서는 개개의 원자가 자석과 같은 역할을 하며, 그 원자들은 외부의 자기장이 걸려 있지 않은 상황에서는 불규칙하게 정열해 있기 때문에 전체적으로 자석과 같은 효과는 없다. 그러나 외부에서 자석을 갖다대면 그 원자들이 외부 자기장의 방향으로 배열하려 하기 때문에 자석에 달라붙게 된다. 이렇게 외부 자기장의 영향으로 원자들이 일정한 방향으로 배열하는 것을 '자화'라고 하며, 자화된 물질은 그 자신이 자석처럼 다른 강자성체를 잡아 당길 수 있다.

강자성체에서는 전자 스핀이 평행을 이루기 때문에, 자화의 원인인 자기모멘트가 합성되어 커져 있는 것으로 알려져 있다. 또 자기구역(磁氣區域)인 평행을 이룬 스핀의 집단이 모여 있는 것으로 여겨지고 있으며, 자기장 안에서는 그 방향으로 각 자기구역이 향하고, 자기장이 없어진 후에도 그 방향으로 장시간 향하고 있기 때문에 잔류자화(殘留磁化)가 나타난다. 따라서 온도를 높이면 열운동 때문에 그 배열이 흐트러져, 강자성을 잃고 상자성체(常磁性體)가 된다. 이 온도를 퀴리온도라 한다. 영구자석을 비롯하여 투자재료(透磁材料)·자기변형재료 등으로 사용된다.