磁性的发明

1. 磁铁的发展

1822年，法国物理学家阿拉戈和吕萨克发现，当电流通过其中有铁块的绕线时，它能使绕线中的铁块磁

化。这实际上是电磁铁原理的最初发现。1823年，斯特金也做了一次类似的实验：他在一根并非是磁铁棒的U型铁棒上绕了18圈铜裸线，当铜线与伏打电池接通时，绕在U型铁棒上的铜线圈即产生了密集的磁场，这样就使U型铁棒变成了一块“电磁铁”。这种电磁铁上的磁能要比永磁能放大多倍，它能吸起比它重20倍的铁块，而当电源切断后，U型铁棒就什么铁块也吸不住，重新成为一根普通的铁棒。斯特金的电磁铁发明，使人们看到了把电能转化为磁能的光明前景，这一发明很快在英国、美国以及西欧一些沿海国家传播开来。1829年，美国电学家亨利对斯特金电磁铁装置进行了一些革新，绝缘导线代替裸铜导线，因此不必担心被铜导线过分靠近而短路。由于导线有了绝缘层，就可以将它们一圈圈地紧紧地绕在一起，由于线圈越密集，产生的磁场就越强，这样就大大提高了把电能转化为磁能的能力。到了1831年，亨利试制出了一块更新的电磁铁，虽然它的体积并不大，但它能吸起1吨重的铁块。电磁铁的发明也使发电机的功率得到了很大的提高。 5000年前人类发现天然磁铁(Fe3O4)
2300年前中国人将天然磁铁磨成勺型放在光滑的平面上，在地磁的作用下，勺柄指南，曰“司南”此即世界上第一个指南仪。
1000年前中国人用磁铁与铁针摩擦磁化，制成世界最早的指南针。
1100年左右中国将磁铁针和方位盘联成一体，成为磁铁式指南仪，用于航海。
1405-1432郑和凭指南仪开始人类历史上航海的伟大创举。
1488-1521哥伦布，伽马，麦哲伦凭借由中国传来的指南仪进行了闻名全球的航海发现。
1600英国人威廉.吉伯发表了关于磁的专著“磁铁”，重复和发展了前人有关磁的认识和实验。
1785法国物理学家C.库仑用扭枰建立了描述电荷与磁极间作用力的“库仑定律”。
1820丹麦物理学家H.C.奥斯特发现电流感生磁力。
1831英国物理学家M.法拉第发现电磁感应现象。
1873英国物理学家J.C.麦克斯韦在其专著“论电和磁”中完成了统一的电磁理论。
1898-1899法国物理学家P.居里发现铁磁性物质在特定温度下（居里温度）变为顺磁性的现象。
1905法国物理学家P.I.郎之万基于统计力学理论解释了顺磁性随温度的变化。
1907法国物理学家P.E.外斯提出分子场理论，扩展了郎之万的理论。
1921奥地利物理学家W.泡利提出玻尔磁子作为原子磁矩的基本单位。美国物理学家A.康普顿提出电子也具有自旋相应的磁矩。
1928英国物理学家P.A.M.狄拉克用相对论量子力学完美地解释了电子的内禀自旋和磁矩。并与德国物理学家W.海森伯一起证明了静电起源的交换力的存在，奠定了现代磁学的基础。
1936苏联物理学家郎道完成了巨著“理论物理学教程”，其中包含全面而精彩地论述现代电磁学和铁磁学的篇章。
1936-1948法国物理学家L.奈耳提出反铁磁性和亚铁磁性的概念和理论，并在随后多年的研究中深化了对物质磁性的认识。
1967旅美奥地利物理学家K.J.斯奈特在量子磁学的指导下发现了磁能积空前高的稀土磁铁(SmCo5)，从而揭开了永磁材料发展的新篇章。
1967年，美国Dayton大学的Strnat等，研制成钐钴磁铁，标志着稀土磁铁时代的到来。
1974第二代稀土永磁-Sm2Co17问世。
1982日本住友特殊金属的佐川真人(Masato Sagawa)发明钕铁硼磁铁，第三代稀土永磁-Nd2Fe14B问世。
1990原子间隙磁铁-Sm-Fe-N问世。
1991德国物理学家E.F.克内勒提出了双相复合磁铁交换作用的理论基础，指出了纳米晶磁铁的发展前景。
随着社会的发展，磁铁的应用也越来越广泛，从高科技产品到最简单的包装磁，
目前应用最为广泛的还是钕铁硼磁铁和铁氧体磁铁。
从磁铁的发展历史来看，十九世纪末二十世纪初，人们主要使用碳钢、钨钢、铬钢和钴钢作永磁材料。 其他古籍如《山海经》中也有类似的记载。磁石的吸铁特性很早就被人发现，《吕氏春秋》九卷精通篇就有：“慈招铁，或引之也。”那时的人称“磁”为“慈”他们把磁石吸引铁看作慈母对子女的吸引。并认为：“石是铁 的母亲，但石有慈和不慈两种，慈爱的石头能吸引他的子女，不慈的石头就不能吸引了。” 汉以前人们把磁石写做“慈石”，是慈爱石头的意思。
又北三百二十里，曰灌题之山，其上多樗柘，其下多流沙，多砥。有兽焉，其状如牛而白尾，其音如訆，名曰那父。有鸟焉，其状如雌雉而人面，见人则跃，名曰竦斯，其鸣自呼也。匠韩之水出焉，而西流注于泑泽，其中多磁石。 ③磁石：也作“慈石”，一种天然矿石，具有吸引铁、镍、钴等金属物质的属性。俗称吸铁石，今称磁铁石。中国古代四大发明之一的指南针，就是利用磁石制做成的。
（山海经北山经） 既然磁石能吸引铁，那么是否还可以吸引其他金属呢？我们的先民做了许多尝试，发现磁石不仅不能吸引金、银、铜等金属，也不能吸引砖瓦之类的物品。西汉的时候人们已经认识到磁石只能吸引铁，而不能吸引其他物品。当把两块磁铁放在一起相互靠近时，有时候互相吸引，有时候相互排斥。人们都知道磁体有两个极，一个称N 极，一个称S 极。同性极相互排斥，异性极相互吸引。那时的人们并不知道这个道理，但对这个现象还是能够察觉到的。
到了西汉，有一个名叫栾大的方士，他利用磁石的这个性质做了两个棋子般的东西，通过调整两个棋子极性的相互位置，有时两个棋子相互吸引，有时相互排斥。栾大称其为“斗棋”。他把这个新奇的玩意献给汉武帝，并当场演示。汉武帝惊奇不已，龙心大悦，竟封栾大为“五利将军”。栾大利用磁石的性质，制作了新奇的玩意蒙骗了汉武帝。
地球也是一个大磁体，它的两个极分别在接近地理南极和地理北极的地方。因此地球表面的磁体，可以自由转动时，就会因磁体同性相斥，异性相吸的性质指示南北。这个道理古人不够明白，但这类现象他们很清楚。 磁铁，应该叫磁钢，英文：Magnet，磁钢主要分两大类，一类是软磁，一类是硬磁。

2. 谁发明了磁石

磁石不是人发明的，磁铁矿本来就存在于自然界中，但是最早发现磁石的是中国，之后就发明了四大发明之一的指南针

3. 磁性材料的简史

中国是世界上最先发现物质磁性现象和应用磁性材料的国家。早在战国时期就有关于天然磁性材料（如磁铁矿）的记载。11世纪就发明了制造人工永磁材料的方法。1086年《梦溪笔谈》记载了指南针的制作和使用。1099～1102年有指南针用于航海的记述，同时还发现了地磁偏角的现象。近代，电力工业的发展促进了金属磁性材料──硅钢片（Si-Fe合金）的研制。永磁金属从 19世纪的碳钢发展到后来的稀土永磁合金，性能提高二百多倍。随着通信技术的发展，软磁金属材料从片状改为丝状再改为粉状，仍满足不了频率扩展的要求。20世纪40年代，荷兰J.L.斯诺伊克发明电阻率高、高频特性好的铁氧体软磁材料，接着又出现了价格低廉的永磁铁氧体。50年代初，随着电子计算机的发展，美籍华人王安首先使用矩磁合金元件作为计算机的内存储器，不久被矩磁铁氧体记忆磁芯取代，后者在60～70年代曾对计算机的发展起过重要的作用。50年代初人们发现铁氧体具有独特的微波特性，制成一系列微波铁氧体器件。压磁材料在第一次世界大战时即已用于声纳技术，但由于压电陶瓷的出现，使用有所减少。后来又出现了强压磁性的稀土合金。非晶态（无定形）磁性材料是近代磁学研究的成果，在发明快速淬火技术后，1967年解决了制带工艺，正向实用化过渡。

4. 磁铁是谁发现的

磁铁不是人发明的，有天然的磁铁矿，最早发现及使用磁铁的应该是中国人。所以"指南针"是中国 人四大发明之一。至于成分那就是铁、钴、镍等.其原子结构特殊，原子本身具有磁矩. 一般的这些矿物分子排列混乱.磁区互相影响就显不出磁性.. 但是在外力(如磁场)导引下分子排列方向趋向一致.就显出磁性.也就是俗称的磁铁.铁钴镍 是最常用的磁性物质 基本上磁铁分永久磁铁与软铁 永久磁铁是加上强磁 使磁性物质的自旋与电子角动量成固定方向排列 软磁则是加上电流(也是一种加上磁力的方法) 等电流去掉 软铁会慢慢失去磁性 至于最早磁铁谁发现 最古老的记载是中国黄帝大战蚩尤的指南车 所以称为中国四大发明之一了!中国在西元前一世纪即知道有磁铁极化的情形。战国时代,就曾 利用一根自然磁铁,放在有刻度 的铜盘上,用来占卜。北宋时利用两种方法制造出人工磁铁,一 种是将烧红的铁针,置于南北方向,急速冷却后,利用地球的磁 场将铁针磁化；另一种是用磁石磨擦铁针而成。《梦溪笔谈》中记载了磁偏角的存在,发现在磁偏角的影响下,磁针指向南方,比真正的南方略偏东。依据这些 知识,而发展出将磁铁做为指南针的科学应用。 磁铁只是一个通称,是泛指具有磁性的东西,实际的成分不一定包含铁。较纯的金属态的铁本身没有永久磁性,只有靠近永久磁铁才会感应产生磁性,南天磁铁专业生产,一般的永久磁铁里面加了其他杂质元素（例如碳）来使磁性稳定下来,但是这样会使电子的自由性降低而不易导电,所以电流通过的时候灯泡亮不起来。 铁是常见的带磁性元素,但是许多其他元素具有更强的磁性,像南天强力磁铁很多就是铷铁硼混合而成的.

5. 磁性材料的发展

磁性材料是一种重要的电子材料。早期的磁性材料主要采用金属及合金系统，随着生产的发展，在电力工业、电讯工程及高频无线电技术等方面，迫切要求提供一种具有很高电阻率的高效能磁性材料。在重新研究磁铁矿及其他具有磁性的氧化物的基础上，研制出了一种新型磁性材料——铁氧体。铁氧体属于氧化物系统的磁性材料，是以氧化铁和其他铁族元素或稀土元素氧化物为主要成分的复合氧化物，可用于制造能量转换、传输和信息存储的各种功能器件。

铁氧体磁性材料按其晶体结构可分为：尖晶石型（MFe2O4）；石榴石型（R3Fe5O12）；磁铅石型（MFe12O19）；钙钛矿型（MFeO3）。其中M指离子半径与Fe2＋相近的二价金属离子，R为稀土元素。按铁氧体的用途不同，又可分为软磁、硬磁、矩磁和压磁等几类。

软磁材料是指在较弱的磁场下，易磁化也易退磁的一种铁氧体材料。有实用价值的软磁铁氧体主要是锰锌铁氧体Mn－ZnFe2O4和镍锌铁氧体Ni－ZnFeO4。软磁铁氧体的晶体结构一般都是立方晶系尖晶石型，这是目前各种铁氧体中用途较广，数量较大，品种较多，产值较高的一种材料。主要用作各种电感元件，如滤波器、变压器及天线的磁性和磁带录音、录像的磁头。

硬磁材料是指磁化后不易退磁而能长期保留磁性的一种铁氧体材料，也称为永磁材料或恒磁材料。硬磁铁氧体的晶体结构大致是六角晶系磁铅石型，其典型代表是钡铁氧体BaFe12O19。这种材料性能较好，成本较低，不仅可用作电讯器件如录音器、电话机及各种仪表的磁铁，而已在医学、生物和印刷显示等方面也得到了应用。

镁锰铁氧体Mg－MnFe3O4，镍钢铁氧体Ni－CuFe2O4及稀土石榴型铁氧体3Me2O3•5Fe2O3（Me为三价稀土金属离子，如Y3＋、Sm3＋、Gd3＋等）是主要的旋磁铁氧体材料。磁性材料的旋磁性是指在两个互相垂直的直流磁场和电磁波磁场的作用下，电磁波在材料内部按一定方向的传播过程中，其偏振面会不断绕传播方向旋转的现象。旋磁现象实际应用在微波波段，因此，旋磁铁氧体材料也称为微波铁氧体。主要用于雷达、通讯、导航、遥测、遥控等电子设备中。

重要的矩磁材料有锰锌铁氧体和温度特性稳定的Li－Ni－Zn铁氧体、Li－Mn－Zn铁氧体。矩磁材料具有辨别物理状态的特性，如电子计算机的“1”和“0”两种状态，各种开关和控制系统的“开”和“关”两种状态及逻辑系统的“是”和“否”两种状态等。几乎所有的电子计算机都使用矩磁铁氧体组成高速存贮器。另一种新近发展的磁性材料是磁泡材料。这是因为某些石榴石型磁性材料的薄膜在磁场加到一定大小时，磁畴会形成圆柱状的泡畴，貌似浮在水面上的水泡，泡的“有”和“无”可用来表示信息的“1”和“0”两种状态。由电路和磁场来控制磁泡的产生、消失、传输、分裂以及磁泡间的相互作用，即可实现信息的存储记录和逻辑运算等功能，在电子计算机、自动控制等科学技术中有着重要的应用。

压磁材料是指磁化时能在磁场方向作机械伸长或缩短的铁氧体材料。目前应用最多的是镍锌铁氧体，镍铜铁氧体和镍镁铁氧体等。压磁材料主要用于电磁能和机械能相互转换的超声器件、磁声器件及电讯器件、电子计算机、自动控制器件等。

6. 世界上第一块磁铁什么时候在哪个国家被谁发明的

5000年前人类发现天然磁铁(Fe3O4)
2300年前中国人将天然磁铁磨成勺型放在光滑的平面上，在地磁的作用下，勺柄指南，曰“司南”此即世界上第一个指南仪。
1000年前中国人用磁铁与铁针摩擦磁化，制成世界最早的指南针。
1100年左右中国将磁铁针和方位盘联成一体，成为磁铁式指南仪，用于航海。
1405-1432郑和凭指南仪开始人类历史上航海的伟大创举。
1488-1521哥伦布，伽马，麦哲伦凭借由中国传来的指南仪进行了闻名全球的航海发现。
1600英国人威廉.吉伯发表了关于磁的专著“磁铁”，重复和发展了前人有关磁的认识和实验。
1785法国物理学家C.库仑用扭枰建立了描述电荷与磁极间作用力的“库仑定律”。
1820丹麦物理学家H.C.奥斯特发现电流感生磁力。
1831英国物理学家M.法拉第发现电磁感应现象。
1873英国物理学家J.C.麦克斯韦在其专著“论电和磁”中完成了统一的电磁理论。
1898-1899法国物理学家P.居里发现铁磁性物质在特定温度下（居里温度）变为顺磁性的现象。
1905法国物理学家P.I.郎之万基于统计力学理论解释了顺磁性随温度的变化。
1907法国物理学家P.E.外斯提出分子场理论，扩展了郎之万的理论。
1921奥地利物理学家W.泡利提出玻尔磁子作为原子磁矩的基本单位。美国物理学家A.康普顿提出电子也具有自旋相应的磁矩。
1928英国物理学家P.A.M.狄拉克用相对论量子力学完美地解释了电子的内禀自旋和磁矩。并与德国物理学家W.海森伯一起证明了静电起源的交换力的存在，奠定了现代磁学的基础。
1936苏联物理学家郎道完成了巨著“理论物理学教程”，其中包含全面而精彩地论述现代电磁学和铁磁学的篇章。
1936-1948法国物理学家L.奈耳提出反铁磁性和亚铁磁性的概念和理论，并在随后多年的研究中深化了对物质磁性的认识。
1967旅美奥地利物理学家K.J.斯奈特在量子磁学的指导下发现了磁能积空前高的稀土磁铁(SmCo5)，从而揭开了永磁材料发展的新篇章。
1967年，美国Dayton大学的Strnat等，研制成钐钴磁铁，标志着稀土磁铁时代的到来。
1974第二代稀土永磁-Sm2Co17问世。
1982第三代稀土永磁-Nd2Fe14B问世。
1990原子间隙磁铁-Sm-Fe-N问世。
1991德国物理学家E.F.克内勒提出了双相复合磁铁交换作用的理论基础，指出了纳米晶磁铁的发展前景。

7. 磁铁的磁性是怎样产生的

铁磁性物质具有很强的磁性，主要起因于它们具有很强的内部交换场。铁磁物质的交换能为正值，而且较大，使得相邻原子的磁矩平行取向（相应于稳定状态），在物质内部形成许多小区域——磁畴。每个磁畴大约有1015个原子。

这些原子的磁矩沿同一方向排列，假设晶体内部存在很强的称为“分子场”的内场，“分子场”足以使每个磁畴自动磁化达饱和状态。这种自生的磁化强度叫自发磁化强度。由于它的存在，铁磁物质能在弱磁场下强列地磁化。因此自发磁化是铁磁物质的基本特征，也是铁磁物质和顺磁物质的区别所在。

(7)磁性的发明扩展阅读：

磁铁的分类：

1、钕铁硼磁铁

它是目前发现商品化性能最高的磁铁，被人们称为磁王，拥有极高的磁性能其最大磁能积(BHmax)高过铁氧体(Ferrite)10倍以上。其本身的机械加工性能亦相当之好。

2、铁氧体磁铁

通过陶瓷工艺法制造而成，质地比较硬，属脆性材料，由于铁氧体磁铁有很好的耐温性、价格低廉、性能适中，已成为应用最为广泛的永磁体。

3、铝镍钴磁铁

是由铝、镍、钴、铁和其它微量金属元素构成的一种合金。铸造工艺可以加工生产成不同的尺寸和形状，可加工性很好。铸造铝镍钴永磁有着最低可逆温度系数，工作温度可高达600摄氏度以上。铝镍钴永磁产品广泛应用于各种仪器仪表和其他应用领域。

参考资料来源：

网络—磁性

网络—磁铁

8. 电磁铁发明者

1822年，法国物理学家阿拉戈和吕萨克发现，当电流通过其中有铁块的绕线时，它能使绕线中的铁块磁化。这实际上是电磁铁原理的最初发现。1823年，斯特金也做了一次类似的实验：他在一根并非是磁铁棒的U型铁棒上绕了18圈铜裸线，当铜线与伏打电池接通时，绕在U型铁棒上的铜线圈即产生了密集的磁场，这样就使U型铁棒变成了一块“电磁铁”。这种电磁铁上的磁能要比永磁能大放多倍，它能吸起比它重20倍的铁块，而当电源切断后，U型铁棒就什么铁块也吸不住，重新成为一根普通的铁棒。

9. 大约两千多年前中国人用磁铁发明了什么

大约两千多年前，中国用磁铁发明了指南针。并把指南针应用到战争和航海上。并通过阿拉伯人传播到全世界。