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磁石は、木材、プラスチック、ガラス、綿、羊毛などの非金属(反磁性)材料には付着しないことをご存じでしょうが、磁石がすべての金属に付着しないことはご存じないかもしれません。実際、ほとんどの金属は磁性ではありません。
TL; DR(長すぎる;読まなかった)
磁石は、鉄やニッケルなど、それ自体が強い磁気特性を持つ金属に付着します。弱い磁気特性を持つ金属には、アルミニウム、真鍮、銅、鉛が含まれます。
磁石の仕組み
磁石は、他の金属を引き付ける能力を持つ金属片です。地球自体は巨大な磁石です。極と呼ばれる2つの端、北を求める極と南を求める極、および磁場と呼ばれるそれを取り巻く見えない磁気領域があります。
数十億の正に帯電した原子が負に帯電した電子を生成し、それが原子のコアの周りを回転して磁力を生み出し、原子を極小の磁石に変換します。ほとんどの材料では、磁力は無秩序な方向を向くように原子が組織化されます。ただし、一部の材料では、ほとんどの磁力が同じ方向を向くように原子が編成されています。これらの力は融合し、オブジェクトは磁石のように機能します。ある磁石の北極は南極を引き付けますが、別の磁石の北極をはじきます。金属は、既知の磁石をはじく磁石です。
磁石を引き付ける金属
磁石を引き付ける金属は、強磁性金属として知られています。これらの金属は、磁気特性を持つ数十億個の個々の原子で構成されており、磁石がしっかりと付着しています。いくつかの例は、鉄、コバルト、ニッケル、鋼(ほとんどが鉄であるため)、マンガン、ガドリニウム、およびロードストーンです。鉄などの一部の金属は、磁石を近づけると一時的な強力な磁石になりますが、磁石を取り外すと一部またはすべての磁気が失われるため、磁気的に柔らかいと呼ばれます。鉄とサマリウムやネオジムなどの希土類金属の合金は、磁場内にない場合でもほとんどの磁性を維持するため、磁気的に硬いと呼ばれ、優れた永久磁石を作ります。
磁石を引き付けない金属
自然状態では、アルミニウム、真鍮、銅、金、鉛、銀などの金属は弱い金属であるため、磁石を引き付けません。ただし、弱い金属に鉄や鋼などのプロパティを追加して、それらをより強くすることができます。銀などの金属に少量の鉄を追加するだけでも、磁性を帯びます。鉄は磁性金属であるため、これによりステンレス鋼が磁性を帯びると考えられるかもしれませんが、製造プロセス中にニッケルが添加されると、物理構造が変化し、オーステナイト系ステンレス鋼と呼ばれる非磁性のステンレス鋼が作成されます