▶ 금속 내의 전자운동
▶ 에너지대 이론에서 본 도체, 반도체, 절연체
▶ 반도체 중의 전자 성질
▶ 반도체의 종류와 성질
▶ 반도체의 전기전도


▶ 반도체의 광전 효과
▶ 열전 효과
▶ 자기장 효과
▶ 자성체
▶ 연습 문제

 

그림 1-53  철의 원자 구조

전기 이론에서 배운 바와 같이, 물질이 가지는 자성은 원자 구조 중의 전자나 핵의 회전 운동이 기본으로 되어 있다. 그 중에서 전자의 운동이 수반되는 자성은 전자의 자전(spin)과 원자의 궤도를 공전하는 것에 따르나, 보통의 물질에서는 자전의 방향이 서로 정반대의 것이 쌍이 되어 있다. 이 때문에 자기장은 서로 상쇄되고 있어서 자성을 나타내지 않고 있다. 그러나 철이나 니켈등의 강자성체에서는 전자의 조화가 이루어지지 않고 있으므로 자성을 나타낸다. 그림 1-53은 철의 원자 구조를 나타낸 것이다. 즉, M각에는 14개의 전자가 배치되어 있으나 그 중 위쪽의 9개와 아래의 5개는 서로 자전의 방향이 틀리므로, 차이가 나는 4개의 전자가 자성을 나타내는 결과가 된다. 그러나 보통 상태에서의 철은 자성을 띠지 않는다. 이것은 고립 원자가 서로 자성을 가지고 있어도 제멋대로의 방향으로 줄지어 있으므로, 전체적으로는 자성을 서로 지우고 있기 때문이다. 그러나 외부에서 자기장을 가하면 정연하게 줄을 지어 배열되므로, 자성을 띠게 된다.

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