你家里冰箱上粘著的那個磁力貼，用了十年八載了吧？隨手吸個小夾子、小螺絲，還是那么帶勁兒！還有你耳機里、電動車電機里嗡嗡轉(zhuǎn)的小磁鐵，咋就能十年如一日地干著活兒呢？

磁鐵里面的"磁力"到底打哪兒來的？為啥它不像電池那樣，用著用著就"沒電"了呢？

這事得從磁鐵的老底兒，原子說起。原子中間是個帶正電的原子核，核外頭呢，一圈圈繞著帶負電的電子。關(guān)鍵來了！這些電子，可不止是傻乎乎繞著圈兒跑，它們自個兒還像小陀螺似的，不停地轉(zhuǎn)啊轉(zhuǎn)，科學(xué)家管這叫"自旋"。

每個電子這么一轉(zhuǎn)，就相當(dāng)于自帶了一個超級超級小的磁場，像一根根看不見的、迷你的小磁針，我們叫它"磁矩"。

要說一塊普通的鐵，里面這群電子小陀螺轉(zhuǎn)得那叫一個隨心所欲，東一個西一個，你朝左來我偏朝右，各自忙活。它們那點兒小磁性，全都在內(nèi)部互相較勁兒、互相抵消了。你從外面瞅，這就是一塊普通的鐵，一點兒磁性也顯不出來。

要想讓這鐵疙瘩“開竅”，變成一塊能吸鐵的磁鐵，就得想法子讓這群亂轉(zhuǎn)的小陀螺聽指揮。給它通個強電流，或者干脆拿塊現(xiàn)成的大磁鐵在旁邊給它“打個樣兒”，施加個強有力的外部磁場。

這就好比給這群無組織無紀律的小陀螺喊了個響亮的口令：“立正！看齊！” 在外力的強制號令下，大部分小陀螺終于放棄了各自的倔強，乖乖地把自旋方向調(diào)整到了同一個方向上。

它們那點兒微小的磁性，勁兒往一處使，終于擰成了一股繩，匯聚出一個強大的、統(tǒng)一向外的總磁場。鐵疙瘩搖身一變，成了能吸鐵的磁鐵！

為啥它們被捋順之后，就能這么“聽話”地一直待著？

普通的鐵里面，這些小磁矩就像無數(shù)個待命的士兵，但各自為政。神奇的是，在鐵、鈷、鎳這些特定材料內(nèi)部，天然存在著一種奇妙的“自發(fā)秩序”。它們的原子排列得特別有講究，形成了許多微小的局部區(qū)域。

在每一個這樣的小區(qū)域內(nèi)，大約只有頭發(fā)絲幾百分之一甚至千分之一那么點大（微米級別），里面的電子自旋戰(zhàn)士卻像是事先商量好了似的，自發(fā)地統(tǒng)一了方向，齊刷刷地排列整齊。

這些小區(qū)域，就是大名鼎鼎的“磁疇”。一個磁疇內(nèi)部，所有小陀螺的磁性勁兒都往一處使，形成了一股不小的合力。

在沒被磁化之前，這塊材料就像一盤散沙，里面的磁疇們各自為營，它們內(nèi)部的磁性雖然挺使勁兒，但各自指向四面八方，彼此的力量互相較勁兒、互相抵消掉了。從外面看，整塊材料還是蔫頭耷腦，顯不出一點兒磁性。

當(dāng)你用強大的外部磁場去“馴服”它時，就像吹響了集結(jié)號。那些原本和外部磁場對著干的磁疇，感覺到壓力山大，頂不住了，開始一點點縮小自己的地盤。而那些方向跟外部磁場差不多一致的磁疇，則趁機擴大自己的領(lǐng)地。

整個過程，就像無數(shù)微小的磁性士兵在調(diào)整自己的陣地方向，向著外部磁場看齊的大方向靠攏。等到外部磁場強大到一定程度，所有磁疇?wèi)?zhàn)士們終于完全統(tǒng)一了方向，整塊材料完成了磁化，變成了一個強大而穩(wěn)定的整體磁鐵！這時候你把外部磁場撤掉，勝利的成果已經(jīng)被牢牢“鎖定”在材料內(nèi)部了。

那是啥在支撐著它們，讓它們能長久地保持這份好不容易得來的統(tǒng)一隊形，而不輕易散伙兒呢？它們必定是遭遇了某種頑固的“阻攔”！這阻攔的核心，在于材料自身的內(nèi)部構(gòu)造給這些小陀螺的翻轉(zhuǎn)設(shè)置了高高的“門檻”。

在鐵磁材料內(nèi)部，原子按特定方式堆疊形成晶體，這種格子狀的排列天生就對電子自旋的方向有偏好，它特別鐘愛某個特定方向。物理學(xué)家稱這個偏好為“磁晶各向異性”。這種偏好根植于材料原子層面那牢不可破的化學(xué)鍵合結(jié)構(gòu)。

想把一個電子自旋小陀螺從它原本安穩(wěn)躺著的“舒適方向”硬生生掰到另一個方向去？那可費了大勁兒了！就像推著一個小球非得讓它翻過一座陡峭的能量小山包不可。這座能量小山包，就是磁疇穩(wěn)定的守護神，我們通常叫它“能量勢壘”。

這壁壘越高，想改變自旋方向就越困難重重。在咱們?nèi)粘Ｄ桥秃偷氖覝叵拢⊥勇輦冏詡€兒那點熱騰騰的能量，像小孩子蹦高，根本不夠勁兒翻過這道高墻。

它們就只能老老實實待在原來的方向上，乖乖排好隊，磁鐵的磁性自然也就穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)?shù)乇３种?。這就像一群被關(guān)在堅固圍欄里的小羊，外面草再好，沒那本事跳出去，也只能安心待在圈里。

但這股子倔勁兒也不是永遠金剛不壞，要是你把這磁鐵擱爐子里使勁燒，燒得它紅彤彤滾燙（比如鐵的居里溫度大約是770℃）。隨著溫度嗖嗖升高，那群原子和電子小陀螺們可就坐不住了，渾身熱得直哆嗦，動靜越來越大。

這股子熱乎勁兒一旦沖過了那個關(guān)鍵的溫度門檻，那可就熱鬧了。本來規(guī)規(guī)矩矩的磁晶各向異性帶來的能量壁壘，在這股子瘋狂的熱能沖擊面前，就像紙糊的墻一樣被沖得稀里嘩啦。

小陀螺們那點維持秩序的勁兒徹底被熱浪打敗了，瞬間又回到了當(dāng)初那個誰都不服誰、各自亂轉(zhuǎn)的混沌狀態(tài)。

這時，材料內(nèi)部那點自發(fā)的磁序徹底崩塌，磁疇消失得無影無蹤，整塊材料的磁性也跟著徹底消失不見。等它涼下來后，磁性不會自動恢復(fù)，除非你再給它重新磁化一次。

另外，你使勁摔它，或者拿個大錘子哐哐給它幾下狠的，也容易壞事。為啥？這種劇烈的物理沖擊，特別是強烈的震動或者撞擊，能猛地給它輸入一大股能量。

這股子突如其來的蠻力，足夠幫一部分原本安分待著的磁疇或者單個的小陀螺，一下子翻過那道它們平時爬不過去的能量壁壘，讓它們趁機改變了方向。

一旦有足夠多的磁疇?wèi)?zhàn)士在沖擊下叛變、轉(zhuǎn)向，整塊磁鐵的力氣就會被削弱幾分。摔得越狠、砸得越猛，這磁性損失自然也越嚴重。

正是靠著磁疇內(nèi)部那嚴絲合縫的整齊隊列，還有材料本身那堅固的晶體結(jié)構(gòu)筑起的高高的能量壁壘，外加咱們平常過日子這點溫度、這點磕碰對它來說根本不算啥挑戰(zhàn)：這三重保險，才讓咱們手里的磁鐵能那么“長壽”，磁力能那么經(jīng)得住時間的考驗。

它不像橡皮筋靠的是分子鏈的彈性拉伸，日子長了會老化松弛；也不像電池里的化學(xué)能，用著用著就消耗光了。磁鐵的勁兒，來自于它內(nèi)部那億萬個電子小陀螺在自然界基本法則約束下達成的堅定、有序的集體意志。

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