除了鐵之外，能夠被磁鐵或者磁場吸引的少數(shù)金屬還包括鈷、鎳、鏑和釓。那么，為什么只有一些金屬能被磁鐵吸引？磁鐵吸引金屬的原理是什么？

磁力的來源

從本質(zhì)上來講，磁力是電磁力，這是四大基本自然力之一。磁力的產(chǎn)生需要從原子尺度上進(jìn)行解釋。

對于一個原子，其中心是由質(zhì)子和中子組成的原子核（氕核只有質(zhì)子），外圍則是繞核運(yùn)動的電子。但不像行星那樣會在確切的軌道上環(huán)繞恒星運(yùn)動，電子出現(xiàn)的位置是隨機(jī)的，只能知道電子出現(xiàn)在某個位置的概率。

根據(jù)量子力學(xué)，電子的自旋以及電子在軌道上的運(yùn)動都會產(chǎn)生一個偶極子磁矩，這樣就會形成磁場。同樣地，自旋的原子核也會形成磁場，只是這遠(yuǎn)弱于電子磁矩所產(chǎn)生的磁場。原子中的各種磁矩會有疊加和抵消，從而表現(xiàn)出一個總磁矩——原子磁矩。

在磁鐵或者磁場的作用下，鐵、鎳、釓等金屬的原子磁矩排列會變得高度有序，這會互相疊加產(chǎn)生一個凈磁矩，從而形成一個磁場，這些金屬就會被磁化。因此，鐵、鎳、釓等金屬與磁鐵之間會有強(qiáng)大的電磁力作用，這就是磁力，導(dǎo)致鐵、鎳、釓等金屬會被磁鐵吸引。而諸如銅、鋁等其他金屬的原子磁矩不會在磁鐵的作用下變得高度有序，所以它們無法產(chǎn)生足夠強(qiáng)的磁場來被磁鐵吸引。

磁力的消失

另外，物體的鐵磁性與溫度有關(guān)。隨著溫度的升高，分子的動能增加，熱運(yùn)動變得更加劇烈。當(dāng)溫度達(dá)到一個臨界點時，原子磁矩的排列不再有序，凈磁矩會變?yōu)榱?，鐵磁性也就會消失，此時的溫度為居里溫度。如果溫度降到居里溫度之下，鐵磁性又會恢復(fù)。

鐵的居里溫度為770攝氏度，鎳的為354攝氏度，鏑的為-185?攝氏度，四氧化三鐵的為585攝氏度，釹磁鐵的為330攝氏度。因此，如果把鐵燒紅，它就無法被磁鐵吸引。當(dāng)溫度降低到770攝氏度以下時，重新恢復(fù)磁性的鐵才能被磁鐵吸引。

地球的磁性

地球自身能夠產(chǎn)生一個巨大的磁場，為地球上的生命屏蔽宇宙射線，并讓指南針起作用。另一方面，地球的核心主要是由鐵組成，那里的溫度高達(dá)5500攝氏度，遠(yuǎn)高于鐵的居里溫度。那么，為什么地球不會失去磁性呢？

原因在于地磁場并非是由一塊大磁鐵形成。地核分為熔融的外地核和固態(tài)的內(nèi)陸核，因為內(nèi)陸核的壓力遠(yuǎn)高于外地核，所以盡管內(nèi)陸核的溫度更高，但卻沒有熔化。

由于地核的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，當(dāng)?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)時，內(nèi)外地核會出現(xiàn)差速旋轉(zhuǎn)。在外地核中，對流的鐵會通過電磁感應(yīng)形成磁場。因此，地磁場能在高溫情況下保持存在。