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自発磁化 じはつじかspontaneous magnetization

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

自発磁化
じはつじか
spontaneous magnetization

磁性体反強磁性体フェリ磁性体では外部から磁場を加えなくとも,転移温度以下では自発的に磁化をもっている。これを自発磁化という。この現象はスピン間の交換相互作用によりスピンが平行あるいは反平行にそろうことに起因する。自発磁化の方向は異方性エネルギーが最小となる方向である。強磁性体などでも温度が高くなってキュリー温度をこえると自発磁化は消滅する。

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デジタル大辞泉の解説

じはつ‐じか〔‐ジクワ〕【自発磁化】

強磁性体が、外部からの磁界の作用を受けずに、自然に磁気を帯びること。

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大辞林 第三版の解説

じはつじか【自発磁化】

強磁性体の内部で外部から磁場をかけなくても自然に形成される磁化。

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日本大百科全書(ニッポニカ)の解説

自発磁化
じはつじか

外部磁界の影響のない強磁性体の内部にひとりでに形成されている磁化。強磁性体内はエネルギーを下げ、より安定な状態を実現するため、多数の磁区とよばれる小さな領域に分かれている。一つの磁区内では、原子の磁気モーメント(原子磁石)は互いに作用し合い(交換相互作用)、量子力学的効果により生まれた分子磁界によって、一つの方向に規則的に整列し、強い磁化を形成している。物質が磁気モーメントをもつことを「磁化する」というが、このように外部の磁界が作用しない状態で、自ら磁化しているとき、その物質のもっている磁化を自発磁化とよぶ。自発磁化の強さは、単位体積あたりの原子がもつ磁気モーメントのベクトル的な総和で表し、単位はWb/m2である。
 自発磁化は、温度が絶対零度のとき、最大値をとる。温度の上昇に伴って、原子の熱振動が活発になり、熱振動のエネルギーが原子磁石間の相互作用による結合エネルギーと同等になると、原子磁石は規則的に整列しにくくなる。このため、自発磁化は温度の上昇とともに徐々に減少し、ある温度で消滅する。この温度を、このような現象の研究に功績のあったピエール・キュリーの名を称えて、キュリー温度とよぶ。キュリー温度以上では、原子磁石は各々でたらめな方向を向くため、自発磁化は観察されない。この状態を常磁性という。したがって、どのような強磁性体でも温度を上げれば常磁性体になるが、温度をキュリー温度以下に下げれば、ふたたび自発磁化が観察される強磁性状態に戻る。キュリー温度以下の温度で、外部磁界をかけて、その強さを徐々に増加させると、磁界の方向に自発磁化をもつ磁区が成長し、ついには飽和して単一の磁区になる(磁気飽和)。このとき観察される磁化(飽和磁化)の強さは自発磁化の強さに等しい。自発磁化の大きさは、強磁性体の応用面において重要な因子である。[永田勇二郎]
『太田恵造著『磁気工学の基礎1、2』(1973・共立出版) ▽近角聰信著『強磁性体の物理』上下(1978、84・裳華房) ▽加藤哲男著『技術者のための磁気・磁性材料』(1991・日刊工業新聞社) ▽島田寛・山田興治編『磁性材料――物性・工学的特性と測定法』(1999・講談社)』

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世界大百科事典内の自発磁化の言及

【磁化】より

…この現象を磁化のヒステリシスまたは磁気ヒステリシス(磁気履歴)magnetic hysteresisと呼ぶ。飽和磁化はその強磁性物質がその温度でもちうる最大の磁化で,磁区の中での磁化に等しく,自発磁化spontaneous magnetizationと呼ばれる。磁区の中では磁場が0でも有限の自発磁化が存在するわけである。…

【磁気】より

…そして1895年にP.キュリーは前者の磁化率はほとんど温度に対して不変であるのに対して,後者の磁化率は絶対温度に反比例して,低温になるほど増大することを発見し,1905年この常磁性磁化率の温度変化は,P.ランジュバンによって分子磁気モーメントが熱振動するという考えで理論的に導かれた。そして,07年P.ワイスは強磁性体では分子磁気モーメントは周囲の分子から強力な分子磁場を受けて互いに平行に配列し,いわゆる自発磁化を形成することを理論的に示した。強磁性体が強い磁気を示すのは,このような自発磁化をもつためであるが,強磁性体がつねに自発磁化の強さにまで磁化しているとは限らないのは,これが多くの磁区に分かれているからである。…

【磁性】より

…また超伝導体は完全反磁性と呼ばれる特異な磁性を示す(超伝導)。反磁性体,常磁性体では磁場によって磁化が誘起されるのに対し,強磁性体は磁場がなくても磁化をもっており,この磁化を自発磁化と呼ぶ(ただし強磁性体でも磁区の構造によっては見かけ上磁化をもたない場合がある)。このほか,強磁性と似た成立ちであるが,巨視的には自発磁化をもたず,常磁性に似た性質を示す反強磁性と呼ばれるものがあり,さらに成立ちは反強磁性に似ているが,巨視的には自発磁化をもつフェリ磁性と呼ばれるものもある(それぞれの物質を反強磁性体,フェリ磁性体という)。…

※「自発磁化」について言及している用語解説の一部を掲載しています。

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