강자성의 근원은 아인슈타인 박사 그룹에 의해 전자의 자전에 의한 스핀 자기모멘트라는 것이 실험에 의해 증명되었습니다. 전자는 궤도의 안쪽으로부터 바깥쪽으로 차례로 들어가 쌍을 이루는데 전자가 도는 방향에 따라 우선스핀(右 Spin)과 좌선스핀(左 Spin)이 생깁니다. 쌍을 이룬 전자들은 좌우가 상쇄되어 외부로 자력선을 방출시키지 못하지만 쌍을 이루지 못한 전자들은 외부로 자력선을 방출하게 됩니다.

이때 쌍을 이루지 못한 전자의 수가 많을수록 자성의 세기는 커지게 됩니다. [그림 1]과 같이 철원자는 마지막 3d궤도에 6개의 전자가 좌향 5개와 우향 1개로 나뉘어 들어가 있기 때문에 5-1=4개의 전자가 회전방향이 같아져(스핀이 평행) 그만큼 자성이 원자의 바깥쪽으로 세게 나타나게 되는 것입니다. 니켈이나 코발트 등의 원자도 이와 비슷한 상태로 되어 있으므로 강자성체가 되는 것입니다. 반대로 전자들이 각 궤도에서 안정적으로 쌍을 이루고 있는 원자로 이루어진 물체를 비자성체라고 합니다.

※ 자료출처
1. 자석과 모터 핸드북 저자 : 김준규 발행 (도서출판 한진)
2. 자석이야기 www.magtopia.co.kr