자석은 어떻게 자성을 띄는지 궁금합니다

Question

안녕하세요 자석을 가지고 놀던중 자석이 왜 서로 끌어당기는 것인지 궁금하여 질문드립니다 자석중 끌어당기는 힘은없지만 붙는 종류도있더라고요 이런건 어떤 차이가 있을까요??

Answer 1

안녕하세요.

자석이 자성을 띠는 현상은 주로 자석을 구성하는 원자의 전자들과 관련이 있습니다. 전자들을 자신의 축을 중심으로 회전하며, 이런 움직임을 '스핀'이라고 합니다. 각 전자의 스핀은 미세한 자기 모멘트를 생성하고, 특정한 물질에서는 이 전자들의 스핀이 정렬되어 강력한 자기장을 형성합니다. 이 현상을 '강자성'이라고 하며, 철, 니켈, 코발트 등이 대표적인 강자성 물질입니다.
자석 간의 상호작용, 즉 끌어당기는 힘은 이들 자기 모멘트의 방향과 배열에 따라 달라집니다. 자석의 한 끝에서는 북극성을, 다른 한 끝에서는 남극성을 나타내며, 서로 다른 극끼리는 끌어당기고 같은 극끼리는 밀어냅니다.
질문자님이 언급하신 끌어당기는 힘이 없지만 붙는 자석은 '연자성'을 지닌 물질에서 나타나는 현상일 수 있습니다. 연자성 물질은 자체적으로 강한 자기 모멘트를 가지고 있지 않지만, 외부 자기장의 영향을 받아 일시적으로 자기 모멘트를 가지게 됩니다. 이러한 물질은 외부 자기장이 존재할 때만 자기적 특성을 보이고, 자기장이 사라지면 그 특성도 사라집니다. 따라서, 외부 자기장 속에서는 다른 자석에 붙을 수 있지만, 자석 간에 강한 끌어당김이나 밀어내는 힘은 나타나지 않습니다.