磁石にくっつく金属と言えば、誰でも鉄が真っ先にピンと浮かびますが、鉄以外で磁石にくっつく金属ってありますか?

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A 回答 (3件)

No.2の方の回答より突っ込んで知りたい場合に読んでください。



遷移金属(3~12族元素)が磁性を担う元素になります。

3dに限らず、最外核s軌道より主量子数の小さいd軌道が、最外核s軌道より外側に存在できるから磁性を示します。(f軌道も然り)
また、電磁気学だけではなく量子力学(こっちが主)により説明されます。

元素単体で磁石にくっつくのは、ニッケル、コバルト、鉄の3種です(wikiには条件付きでガドリニウムがかかれていますが希土類であるのでここには入れません)。これらは強磁性体で、最外殻d軌道電子同士が2次の相転移を起こすことで結合し、電子のもつスピンによる磁化を1方向に揃える働きがあります。(電子同士の結合は量子力学で交換相互作用と呼ばれ、その大きさはJで表されます。Jの正負で強磁性、反強磁性を示します。)
これが外部磁界と相互作用することで「磁石がくっつく」という現象を起こします。(外部磁場の方向に磁化を揃える方がエネルギーが低くなり、安定になるため。磁石にくっついている状態は、磁石とくっついている金属を一体の磁石と考えられるから。電子同士の距離が近いほど強固に結合する。)

遷移金属を含む化合物で強磁性を示すものもあり、これらも磁石にくっつきます。

余談:強磁性体には硬磁性体、軟磁性体があり、磁石には保持力の大きい硬磁性体が使われます。(保持力が小さい軟磁性体だと他の磁石の影響や強力な磁界がかかったときに、磁力が弱まり易い。反転もしてしまう。軟磁性体は外部磁場の方向に磁化が揃いやすく、ハードディスクの磁性膜や変圧器の磁心などに主に用いられます)

強力な磁石にはネオジム磁石(鉄にある分量で他の元素を混ぜたもの)などがあります。(軟磁性体ならば鉄コバルト)
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この回答へのお礼

ありがとうございます。

難しい回答ですが、勉強して理解しようと思います。

お礼日時:2012/07/07 15:29

鉄族の元素は


価電子が3d軌道という特殊な配置を取るため
磁気モーメントを残したままになります。
電子が原子の周りを回っているということは、いいかえると電流が起こっている、ということは
磁界が存在するということです。(法則どおり、フレミングとか右ネジとか)
普通の原子の場合分子になった時にはこれが相互に打ち消されますが
鉄族の原子は上記の3d軌道となり、外郭電子の結合に関係せず単独で存在するため
磁気モーメントが偏って残ったままになるのです。

こいつらの偏りを1方向に揃えたものが つまり 磁石 と呼ばれるものなのです。

正確には鉄以外の元素でも上記の理由を満たせばいけますが
なんの種類の元素だったか忘れました。

さて、なぜ磁石に鉄がくっつくかということを ものすごくはしょって書きましたが
理系大学の電磁気学という学問自体で説明される内容なので(本が一冊いる)
ここに書ききれる内容ではないです。ごめんなさい 
科学って楽しいですね
参考までに
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この回答へのお礼

ありがとうございます。

お礼日時:2012/07/07 15:28

ニッケル、コバルト、それらの合金など。


昔の50円玉は磁石にくっつきましたよ。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。

>ニッケル、コバルト
それでは、鉄、ニッケル、コバルトはどうして磁石にくっつくんでしょうか?

お礼日時:2012/07/07 11:45

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補足説明
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(3)は上下の磁石を木で支え、空洞を作る。

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Aベストアンサー

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http://www-linac.kek.jp/mirror/lam28.tokai.jaeri.go.jp/proceedings/WP-45.pdf
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話をわかりやすくするために、化合物ではなく元素のみにして説明します。
いきなり結論から言いますと、鉄やニッケル、コバルトといった原子は、その原子自体に磁石と同じ性質を持っているからです。

一般に、原子核の周りにある電子一つ一つが磁石なのですが(電子はマイナスの電気を帯びておりそれがスピンすることによって磁界が発生します)、多くの場合電子が偶数個組となって磁石としての性質を相殺してしまいます。
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Aベストアンサー

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Aベストアンサー

このサイトが詳しそうです。

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=========================================================
対象発電機はこちら:

おもな参照ページ:風力発電でシビレタ...3点●
http://bokuwachibi1.blog50.fc2.com/blog-entry-9.html


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ステータコイルは厚さ6.7mm
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部品:画像
http://blog50.fc2.com/b/bokuwachibi1/file/20061111232445.jpg

ページは
http://bokuwachibi1.blog50.fc2.com/blog-entry-37.html



組上げ図:
http://blog50.fc2.com/b/bokuwachibi1/file/20061111235706.jpg



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(突極性のほうが正しかったかな?)コイルの中心に鉄心を入れると、鉄心の表面は凸凹になりますよね。この凸凹があると突極性があると言います。(電機子鉄心の表面が円筒状だったりすると、突極性がない(円筒機)と呼びます。)。突極性があると、凸の部分が界磁時局に引っ張られるので、コギングを引き起こします。(円筒機なら、どの角度になっても引っ張られる力は変わらないのでコギングはおきない)

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昔、磁気テープによく使われたクロムテープは実は二酸化クロムです。また、
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Aベストアンサー

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鉄に導線を巻き、電流を流すと鉄は磁石と同じ性質をもちますよね!?
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Aベストアンサー

>鉄に導線を巻き、電流を流すと鉄は磁石と同じ性質をもちますよね

厳密にはこれは間違いです。

銅線に電流を流すだけで銅線の周りには磁場(磁気の分布)が発生します。この磁場は棒磁石のような直線的な磁場と違って銅線の周りをくるくる回っている磁場です。これは次のような実験をすると解ります。
電池(1.5ボルト)と銅線(長さ30cmぐらい)と磁気コンパス(針が北を指す方位磁石です)を用意します。銅線を電池の+と-のつなぎます。これはショート状態ですが、銅線には電流が流れます。銅線の周りにコンパスを持って来てあちこち動かすと明らかに磁気が発生しているのが解ります。銅線がすぐに熱くなるのでやけどに気をつけてください。この実験に用いた電池は大変消耗しています。
銅線を輪にすると銅線の周りをくるくる回っている磁場が合成されて棒磁石のような直線的な磁場になります。鉄に巻く必要はありません。鉄に巻くことによって磁気が強くなりますが、本質的ではありません。

電流の周りには磁場があるというのが電磁気の根本なのです。

Q磁石の重さ

はかり、ドーナツ型の磁石2つ、棒(0グラムとします)を使います。
まずはかりの上に立てた棒に2つの磁石を通す。
このとき反発するように向かい合う極を同じにする。
そうすると上の磁石は浮いた状態になりますよね。
ここで質問なんですが、浮いている磁石は、はかりが指す重さに含まれる(磁石2個の重さ)か、含まれない(磁石1個の重さ)か?
予想では反発する力は下の磁石にもかかるから含まれるって感じです。
わかる方お願いします。

Aベストアンサー

含まれます。

イメージとしては、見えない棒で支えられているような感じでしょうか。
上の磁石にかかる重力が、反発力と釣り合って、当然、反発力は、下の磁石も受けるので、下の磁石には上の磁石の重さがかかって・・・ですね。

Q磁石にくっつく身の周りのもの

以前の質問を見返したんですが、知りたい情報がなく今回質問します。
磁石にくっつくものとして鉄、ニッケル、コバルトがあるのは知っているんですが、身近にあるものでニッケルやコバルトを含む磁石にくっつくものを探しています。
中学生に教えなければなりません。
どうか力を貸して下さい!!

Aベストアンサー

まだ、身近かなということで 「ニクロム線」

http://ja.wikipedia.org/wiki/ニクロム線

>身近
でなくなっちゃいましたが
 現在の100円、50円硬貨の旧世代のものだったら、簡単に磁石にくっつくんですが・・・
コイン商で購入しますか?(昭和35年の50円は、高いので他の年号のものを)
海外のニッケルコインも有るが、・・・こっちも身近でない。
海外旅行(訂正)海外研修に赴いた同僚に(小銭を持ち帰った方に)
ニッケル貨 有るかどうか聞いて回る。(もちろん磁石で検証)


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