안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
일반 철 못이 강한 자석에 닿은 후 스스로 자성을 띠는 현상은 철 내부의 미시적 원자 구역인 자구가 외부 자격에 의해 일제히 정렬되는 자기 유도와 잔류 자화 현상 때문입니다. 이와 관련하여 설명해 드릴게요.
철 못에 강한 외부 자석을 가져다 대면, 외부 자석이 만드는 강력한 자기장이 철 못 내부를 통과하게 되고, 무질서하게 흩어져 있던 자구들이 외부 자기장의 방향에 맞춰 회전하며 같은 방향으로 일렬로 정렬하기 시작합니다. 외부 자기장과 같은 방향을 가리키는 자구들은 크기가 점점 커지고, 반대 방향을 가리키던 자구들은 세력이 줄어들어 철 못 전체가 하나의 거대한 자석처럼 바뀌어 머리 쪽과 끝쪽에 N극과 S극이 형성됩니다.
외부 자석을 제거하면 열진동이나 물질 내부의 특성 때문에 정렬되었던 자구들이 다시 원래의 무작위 상태로 되돌아가려 하지만 철 내부의 미세한 결정 결함이나 불순물, 격자 변형 등 때문에 정렬되었던 자구 중 일부는 원래대로 돌아가지 못하고 방향을 유지한 채 갇히게 되는데, 이렇게 남아있는 자기장을 잔류 자화라고 합니다. 완전히 해제되지 못한 자구들의 배열 덕분에 철 못은 자석을 떼어낸 후에도 일정 시간 동안 작은 클립이나 핀을 끌어당길 정도의 약한 자력을 유지하게 됩니다.