磁疇

如果鐵的原子都想指向同一個方向，為什麼一根新釘子不是磁鐵？答案是，鐵會悄悄把自己分成許多小鄰里，就像一個國家被劃成若干省份。每個省份內部，每個原子磁矩都朝同一方向——但不同省份朝向不同。每一塊這樣內部一致對齊的鄰里，就是一個磁疇。

為什麼要分裂？一根條形物若內部磁矩全朝同一方向，就會把磁場甩到周圍空間裡去，這要耗費能量。材料若分裂成磁疇，讓各疇的磁場彼此勾連、大體在金屬內部閉合，就能降低這份代價。所以一塊未磁化的鐵並非雜亂無序——每個磁疇內部都完美有序——只是這些磁疇的排布讓各自的磁場相消，整塊東西從外面看就像沒有磁性。

磁疇之所以重要，是因為給東西磁化，本質上就是磁疇變化的故事。常見的誤解是以為給鐵磁化要把它的原子一個一個翻過來。多數時候它幹的是更溫和的事：已經指對方向的磁疇以鄰居為代價擴張，它們的邊界掃過晶體，直到某一個方向勝出。