1.1.3　鐵磁性之源

——磁力之源是軌道電子的自旋運動

大致而言，永磁體產生的磁力（吸引力），是由該物質的電子狀態發生的，而且其與電子自旋（自旋磁性或自旋磁體）相關。在此，所謂電子自旋，是指存在于電子殼層內的電子自轉的狀態。

圖1-5表示鐵原子核外電子殼層結構示意。其中，鐵原子周圍存在K、L、M、N等電子殼層，每個殼層中都按規則排布一定的電子數。以鐵為例，各殼層共排布26個電子。其中M殼層的3d軌道為非填滿軌道，在此只有14個電子，與滿殼層的18個電子相比，尚有4個空位，也就是說，在回旋的非填滿軌道上存在4個不成對電子，它們是磁性之源。

若作更詳細一點的說明，磁性之源被認為是電子自旋，電子是圍繞原子核周圍軌道而回旋的，但電子自身也在自轉，與由于這種電子的自旋而流動的電子流的方向相對應，會產生磁場（圖1-6）。這便是有名的右旋法則。

這種情況，對于順磁性體來說，由于回旋方向為右旋的和左旋的兩個電子成對存在，因此由自旋產生的磁場相互抵消，從而不具有永磁體的性質，這可由量子論加于解釋。

除此之外，還有一種理論是交互作用理論。認為所有原子獨立具有自旋磁性，即可以看成是獨立的自旋永磁體，且原子間按一定規則存在相互作用,由此可以說明鐵磁性、順磁性、抗磁性三種磁性體的不同。也就是說，在顯示強磁性的物質中，內部最近鄰原子間自旋磁體有相互增強的相互作用；而顯示抗磁性的物質中,內部最近鄰原子間自旋磁體有相反的相互作用。