природный магнит

Ответ от Evgeny M.[гуру]
Мы отличаем магниты от не магнитов только тем, что около магнита есть магнитное поле. А около не магнита такого поля нет. Любое магнитное поле создается круговым движением электрического тока. Совершенно не важно как сделано это круговое движение тока, искусственно человеком или естественно природой, по одному только магнитному полю нельзя узнать, каково происхождение этого поля. Например, магнитное поле Земли. Мы до сих пор не знаем его происхождения. То ли внутри Земли находится железное намагниченное ядро, то ли там идет гигантский круговой электрический ток из-за вращения Земли.
Итак, обычные электромагниты - это когда человек искусственно создал круговой электрический ток, чтобы имитировать природный магнит.
А вот теперь про природный магнит. В любом атоме есть электроны. Электроны отрицательно заряжены и вращаются вокруг своей оси. Значит в электроне идет круговой ток и значит электрон имеет свое магнитное поле, то есть электрон - это такой маленький магнитик. На самом деле в реальности все сложнее, там и протоны тоже вращаются вокруг своей оси, а электроны вращаются еще и вокруг ядра атома. Но эксперименты и расчеты показывают, что самые сильные магнитные поля атомов создаются за счет вращения электронов вокруг своей оси, а другими магнитными полями можно пренебречь.
Почему же тогда не все вещества являются природными магнитами?
1. Если электронов четное число в атоме, то они обычно спариваются (соединяются по парам) так, что компенсируют магнитные поля друг друга. Такие вещества называются диамагнетики. Поэтому природные магниты могут быть сделаны только из тех веществ, где нечетное количество электронов в атоме. Такие вещества называют парамагнетики.
2. Если парамагнетики находятся при высокой температуре, то магнитные поля их атомов беспорядочно меняют свое направление и в среднем направлены во все стороны и поэтому компенсируют друг друга. Нужно охладить парамагнетик, чтобы магнитные поля соседних атомов выстроились в одном направлении. При комнатных температурах такими "магнитозамороженными" веществами являются железо, никель, кобальт и многие другие более редкие металлы и сплавы. Их называют ферромагнетики, ферриты и есть другие термины.
3. В обычном состоянии эти "магнитозамороженные" вещества разбиваются на отдельные маленькие области (домены) , где магнитное поле постоянно направлено в одну сторону. Но таких областей доменов в одном куске образца реального размера очень много и поэтому магнитные поля от отдельных доменов тоже компенсируются друг с другом и природный магнит не создается. Если кусок такого вещества поместить в сильное магнитное поле, то выгодно намагниченные домены начнут увеличивать свой объем, а невыгодно намагниченные уменьшать свой объем. Компенсация исчезнет и около куска появится свое собственное магнитное поле. Правда если внешнее магнитное поле убрать, то часто все возвращается обратно, все домены восстанавливают свои начальные объемы. Дело в том, что иметь около себя магнитное поле это энергетически очень не выгодно и минимуму энергии соответствует отсутствие такого поля. Но если первоначальные объемы доменов не восстановятся, например из-за дефектов образца, то образец останется надолго в метастабильном состоянии с внешним магнитным полем, т. е. станем природным магнитом. Понятно, что в природе намагнитить такой магнит может, например, магнитное поле Земли. Миллионы лет назад магнитное поле Земли было гораздо сильнее, чем сейчас.
Размагнитить такой магнит можно или нагрев его до высокой температуры и потом охладив или если его хорошенько потрясти переменным магнитным полем.
Итак отвечая на Ваш вопрос из чего сделан магнит, можно сказать так.
Природный магнит сделан из парамагнетика, который при комнатной температуре не разогрет и который может долго оставаться в метастабильном намагниченном состоянии.
Теперь почему магнит притягивает другие металлы. Притягиваются к магниту не все металлы, а только те... (увы, не могу продолжить даже в ко