小時(shí)候特別喜歡玩的吸鐵石總是讓我們存在很多困惑，后來(lái)發(fā)現有磁性的金屬總是很少，那么為什么只有少數的金屬有磁性？

我們根據物質(zhì)磁化后對磁場(chǎng)的影響，可以把物質(zhì)分為三類(lèi)：a）使磁場(chǎng)減弱的物質(zhì)稱(chēng)為抗磁性物質(zhì)，b）使磁場(chǎng)略有增強的物質(zhì)稱(chēng)為順磁性物質(zhì)，c）使磁場(chǎng)強烈增加的物質(zhì)稱(chēng)為鐵磁性物質(zhì)。事實(shí)上，包括空氣在內所有的物質(zhì)都能被磁化，只是難度不一樣而已。

為什么只有少數的金屬有磁性？

可以等價(jià)于問(wèn)：為什么只有少數金屬是鐵磁性的，而大部分金屬是非鐵磁性（即抗磁性和順磁性）？

這個(gè)得從金屬磁化的物理本質(zhì)說(shuō)起：近代物理證明，構成物質(zhì)的原子由原子核和電子所構成，每個(gè)電子都在作循軌和自旋運動(dòng)，物質(zhì)的磁性就是由于電子的這些運動(dòng)產(chǎn)生的。對于金屬來(lái)說(shuō)，金屬是由點(diǎn)陣的離子和自由電子構成。在磁場(chǎng)的作用下電子運動(dòng)會(huì )產(chǎn)生抗磁磁矩，與此同時(shí)，點(diǎn)陣的離子和自由電子會(huì )產(chǎn)生順磁磁矩。

下面，我們分析下各種金屬的磁特性。

1、金屬的抗磁性和順磁性（金屬的非鐵磁性）

金屬中銅（Cu）、銀（Ag）、金(Au)、鎘（Cd）、汞（Hg）等，它們的離子所產(chǎn)生的抗磁性大于自由電子的順磁性，因此是抗磁性物質(zhì)。

在元素周期表中接近非金屬的一些金屬元素，如銻（Sb）、鉍（Bi）、鎵（Ga）與錫（Sn）等，它們的自由電子在原子價(jià)增加時(shí)逐步向共價(jià)結合過(guò)渡，而共價(jià)電子的磁矩互相抵消，因此表現出異常的抗磁性。

所有堿金屬都是順磁性物質(zhì)，堿土金屬（除“鈹”外）也都是順磁性的，這是由于它們的自由電子所產(chǎn)生的順磁性占主導地位。

堿金屬指元素周期表ⅠA族元素中所有的金屬元素，包括鋰（Li）、鈉（Na）、鉀（K）、銣（Rb）、銫（Cs）、鈁（Fr）六種。

堿土金屬指元素周期表中Ⅱ A族元素，包括鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鐳(Ra)六種。

三價(jià)金屬鋁（Al）、硒(Se)、鑭(La)也是順磁性，它們的順磁性主要是由自由電子或離子的順磁性所決定。

稀土金屬也是順磁性，而且磁性較強，這是因為這些元素的原子4f層或5d層沒(méi)有填滿(mǎn)，存在著(zhù)未能抵消的自旋磁矩所造成。

鈦（Ti）、釩（V）、鉻（Cr）、錳（Mn）等過(guò)渡族元素，它們的3d層未被填滿(mǎn)，自旋磁矩未被抵消或而產(chǎn)生強烈的順磁性。

2、金屬的鐵磁性

對于鐵磁性金屬來(lái)說(shuō)，不大的外磁場(chǎng)便會(huì )使它強烈磁化，很容易被磁鐵吸附。

鐵磁性金屬的原子磁矩主要來(lái)源于電子的自旋磁矩，即使在沒(méi)有外磁場(chǎng)的條件下，就可以形成一個(gè)個(gè)小的“自發(fā)磁化區”，我們稱(chēng)之為“磁疇”。

正是由于在每個(gè)磁疇中原子的磁矩已完全排列起來(lái)，所以在一個(gè)不太強的外磁場(chǎng)，就可以產(chǎn)生一個(gè)很強的磁化強度，即樓主認為的“有磁性”。

為什么只有少數的金屬有磁性？

重新回到問(wèn)題的起點(diǎn)，金屬的磁性是由其原子結構特性決定的，常溫下，只有少數的金屬可以形成自發(fā)磁化區——“磁疇”，所有只有少數金屬有磁性

至于鐵磁性金屬為什么會(huì )形成磁疇的原因，涉及量子力學(xué)理論：鐵磁性物質(zhì)內部相鄰原子的電子之間有一種靜電交換作用，正是這種靜電交換作用迫使各原子的磁矩平行或者反向平行排列，使得一個(gè)小區域內的各個(gè)原子的磁矩按同一方向排列，最終形成自發(fā)磁化區域——磁疇。

鐵磁性金屬與非鐵磁性金屬的磁化機制有著(zhù)很大差異，由于不能自發(fā)形成磁化區域，所以非鐵磁性金屬（常見(jiàn)的有鎂、鋁、銅、鈦、奧氏體不銹鋼）的磁性很弱，無(wú)法形成明顯的SN兩極。