磁區／磁域（magnetic domain）

這裡有個謎題：鐵是鐵磁性的，所以它所有的原子磁矩都想排齊，可是剛出廠的鐵釘卻不是磁鐵，也吸不住你的鑰匙。答案是：排列只發生在小片區域裡。磁區就是這樣一片區域，也許幾微米大，其中所有磁矩確實都指向同一方向，但不同磁區指向不同方向，於是整體互相抵消。

材料把自己分成許多磁區，是因為一整塊均勻磁化的巨大方塊會把磁場噴灑到周圍空間中，這要耗費能量。分裂成指向不同方向的磁區，能讓磁場在材料內部自我閉合，降低總能量。兩個磁區之間有一道薄薄的過渡帶，稱為磁壁（domain wall），其中磁矩由一個方向逐漸轉到下一個方向。當你外加磁場時，磁化材料並不是同時旋轉每個原子，而是移動這些磁壁，讓已經指向有利方向的磁區以犧牲其他磁區為代價而長大；再加大磁場，最後那些不利的磁區才終於旋轉過來，達到飽和。

磁區幾乎解釋了實用磁鐵的一切。你有時能聽到磁壁掃過缺陷時突然跳動的喀喀聲（巴克豪森效應）。材料容易還是難磁化，取決於磁壁移動有多自由：晶界、析出物、雜質等障礙會釘住磁壁，而這種釘扎（pinning）正是軟磁與硬磁的分野。一個常見誤解是：磁化鐵是憑空生出新的磁性；其實它只是重新排列本來就存在、但原本互相抵消的磁區。