指南针、造纸术、印刷术和火药被称为我国古代的“四大发明”，是中华民族对世界文明作出的伟大贡献。公元前三世纪，最早明确提出慈石能吸铁的着作是《吕氏春秋·精通》中所写的“慈石召铁，或引之也。”东汉高诱在《吕氏春秋注》中写到：“石，铁之母也。也有慈石，故能引其子，石之不慈者，亦不能引也。”最初的指南针称为“司南”，是用天然慈石制成的，样子像一只勺。其圆形的底可以使它在平滑的方位盘上自由旋转，等它静止后，勺柄的指向就是南方。
古人曾在两千多年前首先使用天然磁石指南针，人们称之为“孝石”或“慈石”，外国人看做“爱恋之石”。在法语中把磁体称为l’aimant，吸引或友谊。在英语中，磁体一词来自Magnesia，此名词来自古代中东地区，即如今的土耳其，人们在那里发现了磁铁矿。总之，在世界各地，人类很早就发现了天然磁石的磁性，但是有关磁性现象本质的认识却经历了漫长的过程，直到19世纪发现了电和磁的相互关系后，才揭开了磁性的奥妙：丹麦自然哲学家奥斯特经过多年的研究，终于在1820年发现了电流的磁效应。
我们祖先用算盘珠拨上拨下的计算方法，创造了一种原始的二进位运算程序——算盘。算盘是我国古代发明创造的重要成就之一，至今已有一千多年的历史了。但是，磁性算盘即二元的磁性信息存储器的开发，则迟至近年才实现。电脑先驱者王安博士在他早期的王氏计算机中用了磁芯存储器。这些磁性存储器是细小的铁氧体环，它们可以通过两条互相垂直的引线同时施加电流脉冲，顺时针或逆时针方向使之磁化，在一格栅上实现一次铁芯寻址。在一次约定寻址中，在施加临界值（相对于铁芯的矫顽场）电流脉冲后，铁芯保持磁化状态。铁芯可以为随后的脉冲读出或重写。王安自幼聪明非凡，先后于上海交通大学、哈佛大学就读，于1948年获哈佛博士学位。不久，他发明的“磁性存储器”大大提高了计算机的贮存能力。1964年，他推出最新的用晶体管制造的桌上电脑，并由此开始了王安电脑公司成功的历程。王安发明的磁芯存储器，很快被大规模集成电路所取代，半个世纪后的今天，又出现了应用巨磁电阻效应的新的“磁存储器”。
今天，从个人电脑到大型计算机的信息技术都使用磁性材料在磁带、软盘、硬盘上储存信息。来自硅谷的磁性元件的产值已大于在那里制造的半导体元件。今天，人们对电脑存储器永无止境的追求，将会以纳米晶薄膜介质的开拓和以磁光材料为基础的各种各样磁记录技术的不断创新而得到满足。
磁性材料的应用极其广泛。比如，由小型开关电源供电的个人电脑以及许多工业和生活电子设备，都使用了20年前还不可能得到的新颖磁性材料技术。随着汽车工业的蓬勃发展，在每辆汽车的电动机、传动装置、传感器、电感器和其他电磁及磁控机械元件中，都要用到硬（永）磁以及软磁材料。发电、变电和输配电系统，则要用到成千上万台发电机和变压器，它们也都要使用各种各样的磁性材料，其中包括从SiFe合金到新型非晶磁性合金。此外，磁性材料还在现代商业的系统中无处不在：如从商品价格标签到电子商品监视传感器，即采用磁性金属玻璃制作的电子商品监视传感器，把遥控标签装在商品上，可以用来确定商品的位置，控制存货或防止偷盗。在监测出口附近设置一个询问区，通常是一对磁性天线，当一个激活的标签干扰了位于询问区内的磁场时，系统便可发出警报，对财产保护和通道控制可起重要作用。由此可见，磁性材料在人类生活和生产中的应用几乎包罗万象。
一、居里夫妇对磁学的贡献
今天，我们面对各种磁性材料和磁性器件的时候，我们怀着崇敬的心情回顾法国科学家居里夫妇对磁学所作的重要贡献。1898年居里夫妇发现了放射性元素镤和镭，1903年他们和贝克勒尔三人共同获得了第三届诺贝尔物理学奖。但是，恐怕很少有人知道居里夫妇不但曾一道研究过放射性元素，而且也一道研究过物质的磁性。就在居里夫妇发现放射性元素镤和镭的年代，居里夫人发表了她关于退火钢（1897年）和淬火钢（1898年）磁性的研究论文。皮埃尔·居里博士在研究物质的顺磁性方面是很有贡献的。在顺磁性材料特性研究中有着名的居里定律，铁磁性转变为顺磁性的转变温度称为居里温度（居里点），就是为了纪念皮埃尔·居里博士在这两方面的贡献。
皮埃尔·居里博士不仅在物质的顺磁性研究方面有许多重要贡献，而且还发明了测量研究物质弱磁性的磁秤装置，后被称为居里磁秤。物质的弱磁性一般常指物质的抗磁性和顺磁性，居里在物质的抗磁性和顺磁性方面都做过许多研究，发现了物质抗磁性和顺磁性的一些特点和规律。居里顺磁性定律可表示为：c=C/T。式中c为磁化率，C为居里常数，T为绝对温度。
皮埃尔·居里在研究铁磁性物质时又发现，软磁铁在750℃以下时的磁化率随外磁场强度增大而增加，但在更高的磁场下就趋于饱和；一旦温度超过750℃，磁铁就失去了强磁性而变为顺磁性材料。这便是居里抗磁定律。
二、磁特性与材料微观机构的奥妙
当人们跨进磁性材料世界的时候，总想知道：材料的磁性是从哪里来的？总想了解磁特性与材料微观机构的奥妙。
材料的磁性取决于它的原子结构，所有的物质都是由原子构成的，原子是化学元素的最小单位。目前已发现的化学元素有100多种，它们组成了自然界中的所有物质。原子的中心是原子核，原子核中包含质子和中子，质子带一个正电荷。在原子核外的轨道上绕原子核运动的是电子，它带有一个负电荷。当电子绕原子核运动时，自身也在做自旋运动。运动的电子会产生磁场，正是原子中电子的自旋运动和轨道运动，使得每一个原子都相当于一个微小的磁体，产生一个原子磁场，这被称为“原子磁矩”。
原子磁矩用mm表示，原子磁矩来自微观电流环。考虑一条线上有N个同轴的圆形原子电流环，这代表若干原子，它们的原子轨道沿材料中一个给定方向排列。圆筒线圈方程可以应用于这一模型，此时N/1是每单位长度原子电流环的数目。因为没有任何外部电流施加外磁场，H=0。因此，原子磁性的来源是微观电流，并且如果电流及其包围的面积已知，原子磁矩可以计算。除了电子轨道运动外，另一个微观电流对磁性也是重要的，它来自电子的内禀角动量或自旋。微磁学用氢原子的Bohr模型可以估算原子磁矩mm的数值。
在绝大多数材料中，原子磁场的指向是杂乱无章的，结果使得各个磁场几乎被完全抵消。所以，绝大多数材料的磁性是很微弱的，通常无法检测到。材料的原子中电子自旋产生的磁场往往彼此排列得很整齐，几十亿个原子组成一个集团，我们将这种原子产生的磁场排列整齐的集团称为“磁畴”（Magnetic Domain）。磁畴作为一个整体，它的作用相当于一块很小的条形磁体。而在材料未被磁化时，磁畴的指向又是杂乱无章的。致使磁畴间产生的磁场彼此抵消，从而使材料不显磁性。而当材料被磁化后，所有的磁畴（或绝大部分磁畴）几乎都沿着外磁场的方向排列了。
如果某种材料内部形成了磁畴，该材料就可能成为较强的磁体。对于显示出极强磁性效应的材料，我们称为“铁磁材料”（Ferromagnetic Material）。铁磁性一词来自于拉丁文Ferrum。原意是“铁”。铁、镍和钴是我们所熟悉的铁磁性材料，还有一些强磁体则是用合金制成的。
仅显示微弱磁性的物质称为“顺磁性物质”，顺磁性物质的磁化率c＞0，但数值很小，室温下c为10-3～10-6数量级。
铁磁性与上述顺磁化截然不同，铁磁性物质在很小的磁场下就被磁化到饱和，不仅磁化率c＞0，而且数值大到101～l06数量级。铁磁性元素不多，到目前为止，纯元素只有9个，它们是3个3d金属——铁、钴、镍和6个4f金属钆、铽、钬、镝、饵、铥，但具有铁磁性的化合物却有很多种。当铁磁性物质的温度比临界温度Tc高时，铁磁性将变为顺磁性。
亚铁磁石榴石的多晶体和单晶材料的优良电磁特性为微波和毫米波铁氧体器件发展提供了可靠的保障。顺磁石榴石具有通式，这种镓和铝石榴石是因为它们和亚铁磁石榴石有密切联系。钇离子被镧离子部分（或全部）替代的石榴石可用于大功率、固态激光基质材料，这是由于它具有很好的物理化学、光谱性质和光学的各向同性，以及它们能接受三价的4f和3d离子。研究最多的材料是Y3+离子部分被稀土离子替代的钇铝石榴石（YAG）（1985年）。这些石榴石材料性质可为信息激光晶体应用。磁化率xd＜0的物质称为“抗磁性物质”。xd不仅为负值，而且绝对值也很小，一般为10-5数量级。抗磁性物质主要有惰性气体、很多有机化合物以及一些金属（如Bi、Zn、Ag和Mg等）和非金属（如Si、P、B等）。
三、神奇的磁滞回线和磁特性
人们常常这样认为，能为磁性材料提供大量信息、最重要的特征曲线就是磁化曲线和磁滞回线，这是磁性材料最基本的磁特性参数。磁场强度H和磁感应强度B关系的一条闭合曲线（B-H），被称为“磁滞回线”。
磁化曲线和磁滞回线是怎样形成的呢？把一块铁磁性材料放入磁场强度为H的磁场进行磁化，随H的增大，磁性材料所获得的磁化强度矢量M和磁感应强度B的大小相应变化，当H达Hs时，M和B达到Ms和Bs，若再增大H，Ms和Bs的值几乎不再变化，此时我们说该材料已达磁化饱和；若减小外场H，M和B并不沿初始磁化曲线返回，当外加磁场减小到零时，材料仍保持一定大小的磁化强度矢量和磁感应强度，用Mr和Br表示，简称为剩磁（即剩余磁化强度矢量和剩余磁感应强度）。在反向增加磁场，M和B继续减小。当反向磁场达到一定值时，满足M=0或B=0，那么该磁场强度称为矫顽力，分别记作MHc和BHc，它们具有不同的物理意义，MHc表示M=0时的矫顽力，又称为内禀矫顽力；BHc称为磁感矫顽力。继续增大H，磁性材料达反向饱和，同理可以使材料再达正向饱和，就形成了磁滞回线。
用各种大小不同的外磁场进行“磁锻炼”可以得到各种大小的磁滞回线，现在，我们来看一看B-H回线和磁畴的关系：一块处于去磁状态的磁性材料。加一个弱的磁场后，便会推动那些在H方向上有最大磁化强度M分量的磁畴扩大体积。而将对于小磁场H做出响应所产生的初始磁感应强度定义为初始磁导率mi=(B/H)H≈0。
在磁滞回线中，矫顽力Hc决定了回线的宽度，剩磁Br或剩磁比Br/Bs则决定了回线的高度，磁导率mi和mmax可分别从磁化曲线获得。磁滞回线还是电气产品和电力设备进行设计和选材的重要依据。例如，在设计永磁磁路时，为了使磁体处于最佳工作状态，需要将磁体的静态工作点选在最大磁能积（BH）max处；在磁放大器、磁调制器的选材时，要求Br/Bs接近1（Bs为材料的饱和磁感应强度）；在用做单极性脉冲变压器的铁心时，又要求Br/Bs接近0。而（BH）max及Br/Bs的获得必须以磁滞回线为基础，可见，材料的磁滞回线对生产实践具有极其重要的指导意义。
不同铁磁材料具有不同形状的磁滞回线。通常将磁滞回线面积大的称为“硬磁”，作为永磁体在各类电子设备，比如电机和各类仪器、仪表中广泛应用，此类材料的磁滞损耗较大；另一类材料的磁滞回线面积小，尤其是磁滞回线的“腰”（矫顽力：Hc）小，称为“软磁”，具有磁滞损耗小的特点，它适用于制作电子设备中的各种变压器、镇流器、电感元件的铁芯等。
现代人要求个性化，自然界也是千姿百态、奇妙无比的。磁特性也具有各种类型的各向异性：如磁晶的各向异性、磁伸缩的各向异性、形状的各向异性等。这些种种的各向异性都会影响磁性材料的磁滞回线的形状和磁性能，最终造就了材料的或软或硬的磁特性。
四、软磁材料、片式电感与当代通信
一般认为软磁体磁滞回线的矫顽力Hc≤103A/m。某些极软的材料，如某种晶态NiFe合金（玻莫合金）或非晶态金属合金，Hc可以低到1.0A/m，地球磁场约为0.4Oe。其他软磁材料，包括纯Fe，含3%至6%Si、Ni的Fe合金，以及铁氧体软磁材料等的应用，则往往取决于在外磁场有相对较弱的变化时，材料磁通量发生大的变化。软磁材料常应用于变压器（大到几十吨，小到几克）、电感线圈、电动机和发电机中，在磁记录中用作磁场传感器等等。
1973年4月的一天，一名男子站在纽约街头，掏出一个约有两块砖头大的无线电话打了一通，引得过路人纷纷驻足侧目。这个人就是手机的发明者马丁·库帕，当时，库帕是美国着名的摩托罗拉公司的工程技术人员。到今年4月，手机已经诞生整整34周年了。这个当年科技人员之间激烈竞争的产物，现在已经遍地开花，给我们的现代生活带来了极大的便利。
