アルミニウムには磁性があるのでしょうか？ (+ 知っておくべき 3 つの驚くべきこと)

いいえ、アルミニウムには磁性はありません。これは常磁性材料として分類されており、外部磁場の存在下では低い磁気応答を示します。ただし、その常磁性特性は、鉄やニッケルなどの強磁性材料に比べて比較的弱いです。

まあ、それは単純な答えでした。ただし、このトピックについては、コンセプトを明確にするために知っておくべきことがいくつかあります。

それでは早速本題に入りましょう。

アルミニウムは、その最も外側のエネルギー準位に不対電子を持たないため、磁性があるとはみなされません。
アルミニウムは、強い磁場にさらされた場合や他の磁性金属と合金化された場合など、特定の条件下で磁化されることがあります。
アルミニウムの純度は、その磁気的挙動に影響を与える可能性があります。純粋なアルミニウムは一般に非磁性ですが、不純物または特定の合金元素の存在がその磁性特性に影響を与える可能性があります。

反磁性材料と常磁性材料について詳しく知りたい場合は、この短いビデオが非常に役立ちます。

なぜアルミニウムは磁性を持たないと考えられるのでしょうか?

アルミニウムは非磁性金属であるため、磁性があるとは考えられません。つまり、強磁性体と呼ばれる鉄、ニッケル、コバルトのような強い磁性を持っていません。アルミニウムは電気の良導体ですが、磁場を生成したり維持したりする能力はありません。

材料の磁気特性は、その電子の配列によって決まります。強磁性材料では、原子はスピンを揃えて強い磁場を作り出すことができる不対電子を持っています。しかし、アルミニウム原子はその最外部のエネルギー準位に不対電子を持たないため、スピンを整列させて大きな磁場を作り出すことができません。

アルミニウムは磁性ではありませんが、それでも磁場と相互作用する可能性があります。アルミニウムは磁場にさらされると、磁場の向きに応じて弱い反発力または引力を経験します。

ただし、この効果は強磁性材料に比べて比較的小さく、外部磁場がなくなると急速に減少します。

一部のアルミニウム合金または化合物は、特定の条件下で弱い磁気特性を示す場合がありますが、純粋なアルミニウム自体は一般に日常の用途では磁性があるとは考えられていないことに注意してください。

通常の状況では、純粋なアルミニウムは、鉄、ニッケル、コバルトなどの強磁性材料と同じように磁化することはできません。ただし、特定の条件下ではアルミニウムが弱い磁気特性を示す可能性があります。

アルミニウムに磁性を誘導する 1 つの方法は、アルミニウムが液体または溶融状態にあるときに強力な磁場にさらすことです。このプロセスは電磁撹拌として知られています。

アルミニウムが液体状態で磁場にさらされると、材料の内部に小さな誘導磁場が発生することがあります。この効果は一時的なもので、外部磁場が印加されている間のみ持続します。

アルミニウムを磁性にするもう 1 つの方法は、アルミニウムを他の磁性金属と合金にすることです。たとえば、少量の鉄、ニッケル、またはコバルトを含む一部のアルミニウム合金は、弱い磁気特性を示す場合があります。