磁鐵不是人發(fā)明的，是天然的磁鐵礦。古希臘人和中國(guó)人發(fā)現(xiàn)自然界中有種天然磁化的石頭，稱其為"吸鐵石"。這種石頭可以魔術(shù)般的吸起小塊的鐵片，而且在隨意擺動(dòng)后總是指向同一方向。早期的航海者把這種磁鐵作為其最早的指南針在海上來(lái)辨別方向。最早發(fā)現(xiàn)及使用磁鐵的應(yīng)該是中國(guó)人，也就是利用磁鐵制作"指南針"，是中國(guó)四大發(fā)明之一。

經(jīng)過(guò)千百年的發(fā)展，今天磁鐵已成為我們生活中的強(qiáng)力材料。通過(guò)合成不同材料的合金可以達(dá)到與吸鐵石相同的效果，而且還可以提高磁力。在18世紀(jì)就出現(xiàn)了人造的磁鐵，但制造更強(qiáng)磁性材料的過(guò)程卻十分緩慢，直到20世紀(jì)20年代制造出鋁鎳鈷(Alnico)。隨后，20世紀(jì)50年代制造出了鐵氧體(Ferrite),70年代制造出稀土磁鐵[Rare Earth magnet 包括釹鐵硼(NdFeB)和釤鈷(SmCo)]。至此，磁學(xué)科技得到了飛速發(fā)展，強(qiáng)磁材料也使得元件更加小型化。

發(fā)展

1822年，法國(guó)物理學(xué)家阿拉戈和呂薩克發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電流通過(guò)其中有鐵塊的繞線時(shí)，它能使繞線中的鐵塊磁磁鐵化。這實(shí)際上是電磁鐵原理的最初發(fā)現(xiàn)。

1823年，斯特金也做了一次類似的實(shí)驗(yàn):他在一根并非是磁鐵棒的U型鐵棒上繞了18圈銅裸線，當(dāng)銅線與伏打電池接通時(shí)，繞在U型鐵棒上的銅線圈即產(chǎn)生了密集的磁場(chǎng)，這樣就使U型鐵棒變成了一塊"電磁鐵"。這種電磁鐵上的磁能要比永磁能放大多倍，它能吸起比它重20倍的鐵塊，而當(dāng)電源切斷后，U型鐵棒就什么鐵塊也吸不住，重新成為一根普通的鐵棒。斯特金的電磁鐵發(fā)明，使人們看到了把電能轉(zhuǎn)化為磁能的光明前景，這一發(fā)明很快在英國(guó)、美國(guó)以及西歐一些沿海國(guó)家傳播開來(lái)。

1829年，美國(guó)電學(xué)家亨利對(duì)斯特金電磁鐵裝置進(jìn)行了一些革新，絕緣導(dǎo)線代替裸銅導(dǎo)線，因此不必?fù)?dān)心被銅導(dǎo)線過(guò)分靠近而短路。由于導(dǎo)線有了絕緣層，就可以將它們一圈圈地緊緊地繞在一起，由于線圈越密集，產(chǎn)生的磁場(chǎng)就越強(qiáng)，這樣就大大提高了把電能轉(zhuǎn)化為磁能的能力。到了1831年，亨利試制出了一塊更新的電磁鐵，雖然它的體積并不大，但它能吸起1噸重的鐵塊。電磁鐵的發(fā)明也使發(fā)電機(jī)的功率得到了很大的提高。

發(fā)展歷程

5000年前人類發(fā)現(xiàn)天然磁鐵(Fe3O4)

2300年前中國(guó)人將天然磁鐵磨成勺型放在光滑的平面上，在地磁的作用下，勺柄指南，曰"司南"此即世界上第一個(gè)指南儀。

1000年前中國(guó)人用磁鐵與鐵針摩擦磁化，制成世界最早的指南針。

1100年左右中國(guó)將磁鐵針和方位盤聯(lián)成一體，成為磁鐵式指南儀，用于航海。

1405-1432鄭和憑指南儀開始人類歷史上航海的偉大創(chuàng)舉。

1488-1521哥倫布，伽馬，麥哲倫使用羅盤儀進(jìn)行了聞名全球的航海發(fā)現(xiàn)。

1600英國(guó)人威廉.吉伯發(fā)表了關(guān)于磁的專著"磁鐵"，發(fā)展了古希臘人泰勒斯、亞里士多德等前人有關(guān)磁的認(rèn)識(shí)和實(shí)驗(yàn)。

1785法國(guó)物理學(xué)家C.庫(kù)侖用扭枰建立了描述電荷與磁極間作用力的"庫(kù)侖定律"。1820丹麥物理學(xué)家H.C.奧斯特發(fā)現(xiàn)電流感生磁力。

1831英國(guó)物理學(xué)家M.法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象。

1873英國(guó)物理學(xué)家J.C.麥克斯韋在其專著"論電和磁"中完成了統(tǒng)一的電磁理論。

1898-1899法國(guó)物理學(xué)家P.居里發(fā)現(xiàn)鐵磁性物質(zhì)在特定溫度下(居里溫度)變?yōu)轫槾判缘默F(xiàn)象。

1905法國(guó)物理學(xué)家P.I.郎之萬(wàn)基于統(tǒng)計(jì)力學(xué)理論解釋了順磁性隨溫度的變化。

1907法國(guó)物理學(xué)家P.E.外斯提出分子場(chǎng)理論，擴(kuò)展了郎之萬(wàn)的理論。

1921奧地利物理學(xué)家W.泡利提出玻爾磁子作為原子磁矩的基本單位。美國(guó)物理學(xué)家A.康普頓提出電子也具有自旋相應(yīng)的磁矩。

1928英國(guó)物理學(xué)家P.A.M.狄拉克用相對(duì)論量子力學(xué)完美地解釋了電子的內(nèi)稟自旋和磁矩。并與德國(guó)物理學(xué)家W.海森伯一起證明了靜電起源的交換力的存在，奠定了現(xiàn)代磁學(xué)的基礎(chǔ)。

1936蘇聯(lián)物理學(xué)家郎道完成了巨著"理論物理學(xué)教程"，其中包含全面而精彩地論述現(xiàn)代電磁學(xué)和鐵磁學(xué)的篇章。1936-1948法國(guó)物理學(xué)家L.奈耳提出反鐵磁性和亞鐵磁性的概念和理論，并在隨后多年的研究中深化了對(duì)物質(zhì)磁性的認(rèn)識(shí)。

1967旅美奧地利物理學(xué)家K.J.斯奈特在量子磁學(xué)的指導(dǎo)下發(fā)現(xiàn)了磁能積空前高的磁鐵稀土磁鐵(SmCo5)，從而揭開了永磁材料發(fā)展的新篇章。

1967年，美國(guó)Dayton大學(xué)的Strnat等，研制成釤鈷磁鐵，標(biāo)志著稀土磁鐵時(shí)代的到來(lái)。

1974第二代稀土永磁-Sm2Co17問(wèn)世。

1982日本住友特殊金屬的佐川真人(Masato Sagawa)發(fā)明釹鐵硼磁鐵，第三代稀土永磁-Nd2Fe14B問(wèn)世。

1990原子間隙磁鐵-Sm-Fe-N問(wèn)世。

1991德國(guó)物理學(xué)家E.F.克內(nèi)勒提出了雙相復(fù)合磁鐵交換作用的理論基礎(chǔ)，指出了納米晶磁鐵的發(fā)展前景。

隨著社會(huì)的發(fā)展，磁鐵的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，從高科技產(chǎn)品到最簡(jiǎn)單的包裝磁，目前應(yīng)用最為廣泛的還是釹鐵硼磁鐵和鐵氧體磁鐵。