Valley23173631928
這個問題涉及對磁性的理解。
我們知道有電荷。電荷分兩種,同性相斥,異性相吸。在自然界中,大部分物質(我們身邊的物質)是以分子或原子的形態存在的,而分子/原子的主要性質取決於電子。
通過摩擦,物質之間可能發生電子的轉移,這就是摩擦起電現象,通過摩擦起電,我們很早就知道世界上存在兩種電荷。
磁性也是人們很早就認識到的一種自然現象,但和電現象不同,我們沒法孤立出兩種磁荷。
典型的磁現象涉及磁鐵,磁鐵一般是長條形的,這兩端的行為很像電荷,N端和N端靠近是排斥的,而N端和S端靠近是吸引的。這讓人猜測N和S就好像電荷的正或負,但我們無法把N端和S端分開,一旦強行分開,我們會得到兩個磁鐵,每個磁鐵上都有相反的N和S。
因為這個原因,物理學家用“磁矩”,而不是磁荷來描述磁現象。但電和磁有關係,很快被法拉第等科學家發現了,簡單說就是環形電流(比如電子圍繞一個圓形軌道轉圈)具有磁性,這讓人們猜測磁性物質的分子具有環形電流,這些磁性累加起來體現為宏觀的磁性。
按照這個思路,應該在磁性物體的表面存在“環形電流”,但可惜的是這個電流並沒有被人們檢測到。並且人們迄今為止也沒有在自然界中觀察到獨立的磁荷。換句話說,我們觀察到的磁性現象大多都與電有關。
根據量子力學,電子在原子內的運動可以歸結為四個量子數,n,l,m和sz,其中m叫磁量子數,相當於電子在原子內作“軌道運動”所具有的“軌道角動量”的z分量,如果m不是0,電子相應地會具有磁矩,這和“分子電流”的概念有點像,區別是這裡電子的運動必須用量子力學來描述。
此外,根據相對論性量子力學,電子還具有內稟的自旋,它在z方向上的分量是sz,自旋也會貢獻磁矩。換句話說,原子內部的電子是磁性的來源,那麼為什麼元素週期表上的大多數物質不體現出磁性呢?
一個原因是原子裡面有很多電子,它們傾向於按照泡利不相容原理按照能量的高低從低到高排列,這導致大多數電子的磁矩相互抵消了,比如滿殼層的電子,磁矩就互相抵消掉了。
對於固態中的原子,如果不是滿殼層,則會和周圍的原子形成共價鍵(半導體),或得失電子使得殼層變成滿殼層(離子晶體),換句話說很多固態物質中的電子也不對外顯示磁性了。此外,還有軌道淬滅概念,即處於晶格中的原子在特定條件下,軌道角動量的z分量平均值為0。
此外還有金屬,對於金屬來說,最外層電子是整個晶格共有的,它們處於一個連續的能帶裡,其中一半向上,一半向下,正好磁性互相抵消(銅和鋁等金屬就是這種情況)。除非金屬的能帶結構並不對稱,使得某種自旋取向的電子更多,這樣金屬才有可能對外體現出磁性。
最後還要考慮居里溫度(Tc),因為磁性的存在會使磁矩相互平行排列,但如果無規則熱運動的能量過大,則會破壞這種平行排列,使得磁性沒法對外體現出來。
換句話說,固體要對外顯示出磁性,其條件是相當苛刻的,在天然物質中只有鐵、鈷、鎳三種物質具有磁性,它們的居里溫度分別是1043K,1400K和627K。
物理思維
這個問題,或是怎樣認識有關“場”現象及其存在物質因子的問題。其實,所有物質的核變化都是空間性變化所誘導的結果;或者說,一切物質性質都是來源於對深度空間具備鎖定能力而存在相應的結果一一物質性質,即元素的來源。正如氧元素與氫元素的構建方式貫穿於整個宇宙的物質態生成形式,才賦予生命形態生理上的廣泛所依賴的水體因素;或層次化的物態及其能量性表達與傳輸方式離不開水分子,這樣的活躍性載體,其依賴的關係性就這樣以自然方式而給定下來囉。氫是核變的基礎性物質表現方式,而氧為空間各樣物質發生核衰變提供當量式的空間誘導環境,就是顯而易見的事囉。同樣的道理,鐵元素(Fe26)的存在方式所對應的氧元素(O8*3十He)所串聯起來的物質關係及其所能提供的效應式空間誘導形式,便構成了它們對微觀世界運行方式具備其廣泛式的相應串聯方式;“場”現象所體現的物流痕跡就是以這樣方式體現其強弱性質。鐵元素的組合形式所體現的強磁體現象就是如此,其與其它物質組構形式具有深度且持續的循環性體現痕跡(153846)就是這樣地以環境性條件生成並具備其特徵性。
雪舞200324376
聰明,如此的思維方式值得讚賞。
我們不能肯定沒有磁銅和磁鋁等其它磁性物質,是吧。在地球的物理環境下,除了鐵,鎳、鈷也有磁性,只是較弱而已。
不具體聊了,我不敢肯定,因為畢竟沒有親自驗證過,可推導的結論是,在不同的物理環境下,應該存在磁銅和磁鋁等物理現象。
物理環境是指光子密度和光子能量狀態,我就不細講了。
阿杰2327214
這個問題我不曾研究,我想可能是地球合成的主要元素是鐵吧!地球的引力作用來源也是鐵吧!其次別的任何物質全都算是附著物吧!指南針都是指向南方,那麼南方某個部位是不是就有一塊巨大的磁鐵呢?總之這些事情我也說不清,這都算是地球原生態的自然規律吧!我不再有更多的解釋,謝謝!
藍天42466
大學會學到,這是由元素電子結構排列式決定的。因為鐵原子外層有多餘的自旋單電子,而不是對電子,故原子內部磁場無法抵銷,總體表現出鐵磁性。同族元素金屬,鈷,鎳同樣會磁性。
譽稱
在中國有,吸住金塊的都有。
顧1599209
知道什麼是釹不?比洗鐵更厲害
薔薇0007
無聊無知無趣無腦的問題。你為啥不問一下怎麼沒有磁人磁💰磁官磁房,?想要啥就吸啥
幸福潤德別當真兒
不是沒有,只是在地球上可能無法天然生成。
但是可以通過“人為:人工”製造出來。
只需要瞭解“磁鐵的作用實質?”就可以了。
“新浪微博:愛心雨1”中有相關論述文章。
2018、10、31