세상에 존재하는 물질을 자성적인 성질로 크게 나누면, 강자성체 상자성체 반자성체가 있습니다.
강자성체
강자성체란, 외부로부터 자계를 가하면 자계와 같은 방향의 자기를 강하게 띠는 동시에, 외부로부터의 자계를 제거해도 계속해서 강한 자기가 남는 재료입니다. 처음부터 강한 자기를 띠고 있는 경우도 있습니다(자발자화라고 부른다). 또한, 이러한 성질을 강자성이라고 부릅니다. 단순히 자성체라고 부를 때는 강자성체를 가리키는 경우가 많습니다.
강자성체는 자기가 없어져도 계속해서 정보를 저장하고 있어야 하기 때문에 자기 메모리나 자기 디스크 등의 자기 기억 매체의 실현에 필수적입니다. 그럼에도 불구하고 실온에서 강자성을 나타내는 재료는 많지 않습니다.
대표적인 물질로 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 가돌리늄(Gd) 등이 있습니다.단, Gd는 강자성을 나타내는 온도가 약 20 이하이므로 공업적으로는 이용하기 어렵다. 실질적으로는 Fe, Co, Ni의 3종류의 금속 원소에 한정됩니다.
상자성체
상자성체(paramagnetic material)란, 외부로부터 자계를 가하면 자계와 같은 방향의 자기를 약하게 띠지만, 외부로부터의 자계를 제로로 하면 자기를 띠지 않게 되는 재료입니다. 또한, 이러한 성질을 상자성이라고 부릅니다.
상자성체에는 외부 자계가 존재하지 않는 상태에서 원자의 자기 모멘트(전자 스핀에 의한 자기 모멘트)가 존재하고, 자기 모멘트의 방향이 편차이기 때문에 전체적으로는 자기를 띠지 않습니다.
외부 자기장이 가해지면 자기 모멘트가 회전하여 일정한 방향으로 움직이기 때문에 자기를 띱니다. 실온에서 상자성을 나타내는 재료는, 알루미늄(Al)이나 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 나트륨(Na), 티탄(Ti), 지르코늄(Zr) 등, 수많습니다.
반자성체
반자성체(diamagnetic material)란, 외부로부터 강한 자계를 가하면, 매우 약한 반대 방향의 자기를 띠는 재료이다. 외부 자기장을 0으로 설정하면 자기는 0입니다. 이러한 성질을 반자성이라고 부릅니다.자성체와 반자성체의 큰 차이는 반자성체에서는 외부 자계가 0일 때는 원자의 자기 모멘트가 존재하지 않는다는것 입니다. 외부 자기장은 원자의 자기 모멘트를 유도합니다. 실온에서 반자성을 나타내는 대표적인 재료는 물, 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 아연(Zn), 알루미늄 산화물, 염화나트륨(NaCl) 등이 있습니다. 사실, 강자성체 및 상자성체도 반자성을 갖으나 반자성은 매우 약하기 때문에 강자성 또는 상자성에 의해 상쇄됩니다.실제로 모든 물질은 반자성을 가지고 있습니다. 그 중 반자성이 현재화되어 있는 재료만을 반자성체 라고 부릅니다.
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