最強の磁石は何でしょう？

質問

ふと、頭に浮かんだ疑問ですが、

（１）永久磁石で世界で一番強力な磁石はなんでしょうか？
　　　その磁石はどんな使い道がありますか？
（２）電磁石で世界で一番強力な磁石はなんでしょうか？
　　　その磁石はどんな使い道がありますか？

このような強力すぎる磁石の利用はかなり慎重な
ものになると思われますが、実際の所どうなの
でしょうか？

回答No.8

foobar · ベストアンサー

核融合用:正しくは磁場閉じこめ核融合用かな。超高温のプラズマを装置の中に閉じ込めるのに強力な電磁石を使っています。(今の実験装置レベルで数Tくらいだったかな）
NMR:核磁気共鳴使った分析装置ですね。磁界中での原子や分子の振動を見て、構造解析やるのに使われてます。
パルス電磁石:短時間(100分の何秒とか)だけ電流を流して強力な磁石にするタイプ。長時間流すと電磁力や発熱の制限がでるので、強力な電磁石ではパルス電磁石のことが多いような。
物性研究:非常に強い磁界中で、ものの性質がどう変わるのかを調べるのに使われてたような。

磁束、単位面積あたりの吸引 or 反発力(理論上の最大値)で並べてみると、
フェライト磁石　磁束0.5T程度　吸引力 1kg/cm^2(それでも5cm角くらいの磁石だと、30kg近い力が出て、指を挟むと血豆ができます。)
ネオジ鉄　1.5T程度 9kg/cm^2
核融合用磁石　数T程度-10T　100kg/cm^2-400kg/cm^2
NMR 23T程度　2,000kg/cm^2程度
物性研究用パルス電磁石 40T程度 6,400kg/cm^2程度
爆縮コイル　100T程度(?) 40,000kg/cm^2 程度
といった具合になるでしょうか。

お礼

なるほど、詳しい回答をありがとうございます。

回答No.10

kenojisan

永久磁石に関しては既に回答されていますが、市販品の鉄－ネオジミウム－ホウ素の化合物磁石が最強でしょうね。
ただし、永久磁石の強さといういのは、材料の磁場－磁束密度特性から得られる磁気エネルギーの意味なので、くっつく強さは使い方で多少違うかも知れません。
こういう強力永久磁石は、モーターやアクチュエーター（機械部品の動くパーツ）の小型化に有効なようです。
電磁石も#8さんが詳しく列挙されていますが、追加を一つ。大学や国立研究所などでは、今も強い定常磁場を作る挑戦をしており。日本では38T、世界では45Tが達成されているそうです。
これは、ハイブリッド型電磁石と呼ばれるもので、大きな超伝導磁石（超伝導磁石は素材の特性上23T以上の磁場に耐えられないので）で作った磁場中に常伝導磁石が組み込まれて、両方の電磁石で作る磁場の足し算で大きな定常磁場を達成します。
これくらいのレベルになると、電磁石に流す電流による発熱をどれだけ効率よく冷却するかがポイントとなるため、常伝導磁石はコイルの替わりに銅の円盤に穴を開けて冷却水の通りを良くしたものをつなぎ合わせたタイプ（ビッター型）が使われます。
このような強力電磁石は、主に強い磁場中での物質の性質を調べたり、磁場中での新物質合成などの研究用に使われています。

補足

なるほど、さらに強力な電磁石へチャレンジは世界中繰り広げられているのですね。
>強い磁場中での物質の性質を調べたり、磁場中での新物質合成などの研究用に使われています。
どんな新物質が生まれる可能性があるのでしょうか？それはどんな風に人類に役立つ新物質になるのでしょうか？　そこが気になりました。
難しい補足質問かもしれませんが、簡単でもいいですのでお願いします。

回答No.9

wild_herbs

こんにちは

「電磁石でどこまで強い磁場を作れるのですか」
http://www.wdc-jp.com/msj/member/m_mag_phy/a_2.html
爆発する瞬間の動画がありましたので参考までに(参考URL)
googleで「電磁濃縮法」で検索すると出てきます
コイルなどは一回限りで破壊されてしまうとのことです

参考までに

参考URL：

http://www.issp.u-tokyo.ac.jp/labs/extreme/megagauss/J/sub/electromagnetic.htm

お礼

凄い動画です。本当に瞬間的に強力な磁場が
出来ているようですね。ありがとうございました。

回答No.7

bullfrog

ネオジム磁石はダイソーでも売っていますよ。
ホワイトボードなどに止めるマグネットの中身として、小さなネオジム磁石が入っているのです。小さくても強力なマグネット。そんな使い方もされています。

お礼

なるほど。
小さいから場所を取らないし、強力なので重いものも落ちないという利便性があるのですね。
ありがとうございました。

回答No.6

foobar

強力　の意味合いにもよるのですが、とりあえず磁束密度で比較すると
定常的な電磁石なら、核融合用(数T-10Tクラス）よりもNMR用の超伝導コイルの方が磁束密度が高かったかと思います(23Tくらいだったかな？） 。
パルス電磁石なら、超伝導コイルの内側に銅コイルを入れた物性研究用コイル(40Tくらいだったかな）でしょう。
で、一番強いのは＃１さんの書かれている爆薬を使った磁場圧縮かと（100T以上がでるんでしたっけ?)

補足

核融合用？ＮＭＲ用？パルス電磁石？物性研究用？
とはどういう意味でしょうか？詳しく解説くれる
とありがたいのですが

回答No.5

mermaid2004

●　永久磁石は下記ＵＲＬで詳しい性能などの記載があります。

●　電磁石は＃３の回答と思います

参考URL：

http://www.neomag.jp/mames/mame_magprop.php

補足

うむむ・・・ちょっと用語が難解ですね。
「キュリー点」って永久磁石の性能になんか
関係があるのでしょうか？

回答No.4

suwakame

最高の永久磁石はネオジウムですかねぇ。
この強力な磁石はごく少量でしたが、皮一枚くらいの指の肉を2つの磁石で挟むと磁石の角で指が切れましたｗ。もちろん金属にくっついたらまず外れません。逆にまた指を挟んで切ってしまいます。でも扱いは別に注意しなくてもいいと思います。ただあほに強いだけです。
磁力が強ければ少量で十分な引力があるので、いろいろと使い道があると思います。

補足

そんなに強力なんですか！
いったん金属についたら離れないように、
持ち運びとかが大変そうな気がしたのですが
保管とかはどうしているのでしょうか？

回答No.3

DIGAMMA

こんにちは、

　永久磁石では、小生の知る限り、ネオジム・鉄・ホウ素の組み合わせ（合金）でしょう。この瞬間にも、新たな合金が誕生しているかも知れませんが、

電磁石なら、核融合に使う、磁場によるプラズマ封印装置かな？

　もっとすごいのあるかな？　私も他の識者の回答を注目します。（回答に対する自信は１０年前の話です）

補足

ネオジム・鉄・ホウ素の合金がなぜ強力なのでしょうか？　ホウ素は非金属元素なのに強力な磁場を作れる理由はなんでしょうか？　あとこういう合金は混ぜた瞬間に強力な永久磁石になるんでしょうか？

回答No.2

nayu-nayu

確か永久磁石ではネオジウム磁石だったとおもいます。

極小さなモノなら東急ハンズなどで売っている時もあります。

補足

一般に市販されているものなら、ネオジウム磁石
が１番強力な磁石なんでしょうね。
東急ハンズで売っていると言うことは、何に使い
道があるんでしょうか？

回答No.1

SCNK

電磁石でもっとも強力なのは爆縮電磁石ですね。電磁石を爆発で圧縮します。強制的に磁力線を集中させるわけです。なんかの実験に使っていましたね。

補足

一瞬だけ、凄く強力な電磁石になるんですね。
でも爆弾を使うという事は、爆発させるとその
電磁石は使えなくなってしまうのでしょうか？
その一瞬の強力な磁場をどのような実験に利用
したのでしょうか？