为什么天然磁石只能对铁有磁性?能否以粒子属性的角度去做所以然的诠释。谢谢各位!

天然磁石并不是只对铁有魔力,钴、镍等金属也可以被磁铁吸引。

磁现象和电现象有本质的联系。事物的磁性和电子的运动结构有着密切的关系。乌伦贝克与哥德斯密特最先提出的电子自旋概念,是把电子看成1个带电的小球,他们认为,与地球绕太阳的运动相似,电子一方面绕原子核运转,相应有轨道角动量和轨道磁矩,另一方面又绕本身轴线自转,具备自旋角动量和相应的自旋磁矩。施特恩-盖拉赫从银原子射线实验中所测得的磁矩正是这自旋磁矩。(现在人们认为把电子自旋看成是小球绕本身轴线的转动是不正确的。)

电子绕原子核作圆轨道运转和绕本身的自旋运动都会产生电磁以太的涡旋而形成磁性,人们常用磁矩来描述磁性。因此电子具备磁矩,电子磁矩由电子的轨道磁矩和自旋磁矩组成。在晶体中,电子的轨道磁矩受晶格的作用,其方向是变化的,不能形成1个联合磁矩,对外没有磁性作用。因此,事物的磁性不是由电子的轨道磁矩引起,而是主要由自旋磁矩引起。每个电子自旋磁矩的类似值等于1个波尔磁子 。 是原子磁矩的单位, 。因为原子核比电子重2000倍左右,其运动速度仅为电子速度的几千分之一,故原子核的磁矩仅为电子的千分之几,可以纰漏不计。

孤立原子的磁矩决定于原子的结构。原子中如果有未被填满的电子壳层,其电子的自旋磁矩未被抵消,原子就具备“永久磁矩”。例如,铁原子的原子序数为26,共有2六个电子,在5个轨道中除开有一条轨道必须填入2个电子(自旋反平行)外,其余四个轨道均只有1个电子,且这些电子的自旋方向平行,由此总的电子自旋磁矩为4 。