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磁環的鐵磁現象雖然發現很早，然而這些現象的本質原因和規律，還是在上世紀初才開始認識的。1907年法國科學家外斯系統地提出了鐵磁性假說，其主要內容有：鐵磁物質內部存在很強的“分子場”，在“分子場”的作用下，原子磁矩趨于同向平行排列，即自發磁化至飽和，稱為自發磁化；鐵磁體自發磁化分成若干個小區域(這種自發磁化至飽和的小區域稱為磁疇)，由于各個區域(磁疇)的磁化方向各不相同，其磁性彼此相互抵消，所以大塊鐵磁體對外不顯示磁性。

磁環的磁性材料長程序即磁疇內每個原子的未配對電子自旋傾向于平行排列。因此，在磁疇內磁性是非常強的，但材料整體可能并不體現出強磁性，因為不同磁疇的磁性取向可能是隨機排列的。

如果我們外加一個微小磁場，比如螺線管的磁場會使本來隨機排列的磁疇取向一致，這時我們說材料被磁化。材料被磁化后，將得到很強的磁場，這就是電磁鐵的物理原理。鐵磁性當外加磁場去掉后，材料仍會剩余一些磁場，或者說材料"記憶"了它們被磁化的歷史。這種現象叫作剩磁，所謂永磁體就是被磁化后，剩磁很大。