強磁性

デジタル大辞泉

きょう‐じせい〔キヤウ‐〕【強磁性】

読み方：きょうじせい

磁界内に置くと、磁界と同じ方向に強く磁化され、磁界を除いても磁気を残す性質。

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強磁性

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2024/07/19 04:42 UTC 版)

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強磁性 (きょうじせい、英: ferromagnetism) とは、隣り合うスピンが同一の方向を向いて整列し、全体として大きな磁気モーメントを持つ物質の磁性を指す。そのため、物質は外部磁場が無くても自発磁化を持つことが出来る。室温で強磁性を示す単体の物質は少なく、鉄、コバルト、ニッケル、ガドリニウム（18℃以下）である。また、ミネソタ大学で正方晶のルテニウムが常温で強磁性を示すことを実験的に確認している（ルテニウムは通常は六方最密充填構造を取る）。

単に強磁性と言うとフェリ磁性を含めることもあるが、日本語ではフェリ磁性を含まない狭義の強磁性をフェロ磁性と呼んで区別することがある。なおフェロ (ferro) はイタリア語で鉄を意味する^[1]。

物理的起源

磁性イオン間の交換積分が正である場合、交換相互作用はスピンが互いに揃うように作用し、強磁性を示すことになる。

強磁性体の性質

強磁性体は、ある温度以上になるとスピンがそれぞれ無秩序な方向を向いて整列しなくなり、常磁性を示すようになる。この転移温度を、キュリー温度（Curie Temperature、キュリー点とも言う）と呼ぶ。

キュリー温度以上では、磁化率（帯磁率）を${\displaystyle \chi }$

ヘリカル磁性体の模式図。内部で磁性の向き（青矢印）がらせん形に変化する。

内部の層ごとに磁性の方向が回るようにずれてゆき、らせんを描くように磁性の向きが変わってゆく磁性体をヘリカル磁性体と呼ぶ。希土類金属に例がある。スピンのフラストレーションを最小にしようと自己組織化した結果最も安定な配向に落ち着いたのがらせんとなった。

スピングラス

詳細は「スピングラス」を参照

金や銀、銅などの非磁性物質に鉄などの電子スピンを持った物質（磁性不純物という）を混ぜると、スピンの向きがばらばらなまま分散する。このまま合金として冷え固まるとアモルファスとなり、まるでガラスの内部で結晶が微小なまま固まったように、微小な電子スピンを持った磁性不純物が、あるところでは強磁性を、あるところでは反強磁性を、ばらばらに示す磁気構造が出来上がる。そのスピンがガラスのように空間的に方向がばらばらになって固まっているので、スピングラスと言う。それぞれのスピンには周りのスピンに対してフラストレーションが生じている。

メタ磁性体

メタ磁性体の特性 急に磁化が進んだ後で飽和してしまう

メタ磁性体の特性2 CsFeCl₃での磁化特性

反強磁性体の一種で、磁化の特性が突然進んで突然飽和してしまうもの。中にはCsFeCl₃のように細かなステップになるものもある。

新発見された強磁性体

2004年に炭素同素体の一つ、カーボンナノフォームからなる強磁性体が発表された。室温では数時間後にはその現象は消失してしまったが、低温ではより長く続いた。その物質は半導体でもあり、ホウ素と窒素の等電子化合物をはじめとする同じような性状の物質も強磁性体ではないかと考えられる。ZnZr₂という合金も28.5 K (−244.7 °C)では強磁性体となる。

用途

• 永久磁石
• 高透磁率材料
• 磁気記録媒体

脚注 

1. ^ ラテン語のferrumが語源。

関連項目

• 常磁性
• 反磁性
• 反強磁性

参照資料

• 新しい物性物理 伊達宗行 講談社BLUEBACKS ISBN 4-06-257483-7
• "Nanofoam makes magnetic debut," Physics World 17 (5), 3 (May 2004)
• 岡山大学 磁性用語辞典

表 話 編 歴 磁性
反磁性 超反磁性 常磁性 超常磁性 強磁性 超強磁性（英語版） 反強磁性 フェリ磁性 螺旋磁性 メタ磁性（英語版） ミクト磁性（英語版） スピングラス スピンアイス（英語版） 強磁性超伝導体（英語版）

表 話 編 歴 物性物理学
物質の状態	固体 液体 気体 ボース＝アインシュタイン凝縮 フェルミ凝縮 フェルミ気体 フェルミ液体 超固体 超流動 朝永–ラッティンジャー液体 時間結晶
相現象	秩序変数 相転移
電子相	バンド構造 絶縁体 モット絶縁体 半導体 半金属 電気伝導体 超伝導 熱電効果 ゼーベック効果 ペルティエ効果 トムソン効果 圧電効果 強誘電体 スピンギャップレス半導体
電子現象	ホール効果 量子ホール効果 スピンホール効果 Berry位相 アハラノフ＝ボーム効果 ジョセフソン効果 近藤効果
磁気相	反磁性 超反磁性 常磁性 超常磁性 強磁性 反強磁性 フェリ磁性 メタ磁性 スピングラス
準粒子	フォノン 励起子 プラズモン ポラリトン ポーラロン マグノン
ソフトマター	アモルファス 粉粒体 液晶 重合体
科学者	マクスウェル ファン・デル・ワールス デバイ ブロッホ オンサーガー モット パイエルス ランダウ ラッティンジャー アンダーソン バーディーン クーパー シュリーファー ジョゼフソン コーン カダノフ マイケル・フィッシャー
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強磁性

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/08/16 15:36 UTC 版)

「磁性」の記事における「強磁性」の解説

詳細は「強磁性」を参照 強磁性体も常磁性体と同様に対でない電子を持つ。したがって、磁場に置かれたときにそれらの磁気モーメントが一定方向にそろう性質を持つが、同時にエネルギー状態を低く保とうとしてそれぞれの磁気モーメントが互いに揃おうとする傾向がある。そのため、磁場を除いても物質内の電子が同じ向きを維持し続け、永久磁石となり得る。 強磁性物質にはそれぞれキュリー温度またはキュリー点と呼ばれる温度があり、それより高温の状態では強磁性を失う。これは、高温によって原子や分子が乱雑に運動するため、強磁性を発揮するために必要な向きの一致が保てなくなるためである。 磁石などにも使われる強磁性物質としては、ニッケル、鉄、コバルト、ガドリニウム、およびそれらの合金がある。

Wiktionary日本語版（日本語カテゴリ）

強磁性

出典:『Wiktionary』 (2021/06/20 04:49 UTC 版)

名詞

強 磁性（きょうじせい）

1. (物理学) スピンが同じ方向を向いていて、大きな磁気モーメントを持つ性質。

発音^(?)

きょ↗ーじせー

関連語

• 強磁性体
• 反強磁性
• フェリ磁性
• フェロ磁性

翻訳

• イタリア語: ferromagnetismo ^(it) 男性
• 英語: ferromagnetism ^(en)
• オランダ語: ferromagnetisme ^(nl)
• カタルーニャ語: ferromagnetisme ^(ca)
• スウェーデン語: ferromagnetism ^(sv) 通性
• スペイン語: ferromagnetismo ^(es)
• チェコ語: feromagnetismus ^(cs) 男性
• 中国語: 鐵磁性 ^(cmn), 铁磁性 ^(cmn) (tiěcíxìng)
• 朝鮮語: 강자성 ^(ko)
• ドイツ語: Ferromagnetismus ^(de) 男性
• バスク語: ferromagnetismo ^(eu)
• ハンガリー語: ferromágnesesség ^(hu)
• フィンランド語: ferromagnetismi ^(fi)
• フランス語: ferromagnétisme ^(fr) 男性
• ヘブライ語: פרומגנטיות ^(he)
• ポーランド語: ferromagnetyzm ^(pl) 男性
• ポルトガル語: ferromagnetismo ^(pt)
• ロシア語: ферромагнетизм ^(ru) 男性

Weblio日本語例文用例辞書

「強磁性」の例文・使い方・用例・文例

• 反強磁性に関して
• 強磁性に関するもの、あるいはを示すさま
• 強磁性物質が強磁性を失い、常磁性体になる温度
• 磁気モーメントのスピンが配列され、反強磁性によって不完全な相殺が発生するフェライトの現象
• 硬質で強磁性の銀白色の2価または3価の金属元素
• 希土酸化物グループの延性銀白色の延性強磁性の三価染色体の金属元素
• 強磁性体を利用して外部磁場を遮蔽すること
• 磁界中の強磁性体における,磁気飽和という状態
• 強磁性体を磁化するときに磁場の作用によって起こる変形
• 強磁性体でかつ半導体的性質を示す化合物
• 強磁性を有する物質
• 強磁性という,物質の磁気的性質
• キュリー点という,強磁性体がその磁性を失うか,常磁性体になる温度
• 磁区という,強磁性体を多くの小磁極に分けて考えたときの一領域