铁磁性

这就是你从小熟悉的那种磁性：冰箱贴、指南针、玩具箱里的马蹄形磁铁。不像大多数物质那种胆怯的响应，铁磁体拉得很用力，而且——这才是神奇之处——即使你把原来的磁铁拿走，它仍然保有磁性。它会记住。

秘密在于，铁、钴、镍里的原子磁矩并不等外加磁场才去对齐。一种邻居之间的量子推力，即交换相互作用，让每个原子都想和身旁的原子指向同一方向。在某个温度以下，这种一致会蔓延整块晶体，海量的磁矩自发地锁定到同一个方向——是自发对齐，不需要任何外场。

铁磁性之所以重要，是因为这种能自我维持的有序，使实用磁铁、电动机、变压器和硬盘存储成为可能。一个老实的微妙之处：一块新铁通常对外完全不显磁性，因为它会分裂成许多叫做磁畴的区域，各自指向不同、互相抵消。你给它磁化，靠的是哄这些磁畴达成一致——这也是为什么用一块磁铁去蹭一根“无磁”的钉子，它会忽然变成磁铁。