Magnetizam materije dolazi od magnetnog momenta elektrona u atomima
Materija se sastoji od atoma, koji se sastoje od jezgara i elektrona. U atomima, elektroni imaju orbitalne magnetne momente jer se kreću oko jezgra; elektroni imaju spin magnetne momente zbog spina. Magnetski moment atoma uglavnom dolazi od magnetnog momenta elektrona, koji je izvor magnetizma svih materijala.
Magnetski moment je usmjereni vektor. Spin modovi elektrona u atomima su podijeljeni u dva tipa: gore i dolje. U većini materijala postoji onoliko elektrona sa spinom nagore koliko i naniže. Magnetski momenti koje generiraju se međusobno poništavaju, a cijeli atom nema vanjski magnetizam. Samo nekoliko atoma materije ima različit broj elektrona u različitim smjerovima okretanja. Na taj način, nakon što se magnetni momenti elektrona sa suprotnim spinovima međusobno poništavaju, spin magnetni momenti preostalih elektrona nisu poništeni, a cijeli atom ima ukupni magnetni moment. Magnetski moment jednog atoma zavisi od strukture atoma, a atomi svih elemenata u periodnom sistemu imaju svoje magnetne momente.
Zbog različitih magnetnih momenata različitih atoma, interakcija atomskih magnetnih momenata između makroskopskih supstanci dovodi do različitog rasporeda atomskih magnetnih momenata na sobnoj temperaturi. Prema razlikama u intenzitetu magnetizacije i magnetskoj osjetljivosti makroskopskih tvari u vanjskom magnetskom polju, dijele se na paramagnetne tvari, dijamagnetne tvari, feromagnetne tvari, ferimagnetne tvari i antiferomagnetne tvari.
Magnetski moment i magnetni fluks: mogu se pretvoriti konstantom zavojnice
Magnetski moment i magnetno polje su važni parametri koji opisuju magnetnu snagu materijala permanentnih magneta. Između njih postoji određena korelacija, ali to su fizičke veličine s različitim značenjima.
Uobičajena metoda ispitivanja magnetnog momenta provodi se prema standardu Međunarodne elektrotehničke komisije IEC60404-14 (metoda povlačenja ili rotacije za ispitivanje magnetskog dipolnog momenta feromagnetnih materijala). Mjerenje magnetnog momenta se izračunava mjerenjem magnetnog fluksa otvorenog kruga. Mjerenjem uzorka otvorenog kruga u jednodimenzionalnoj Helmholtz zavojnici sa strogo kalibriranom konstantom zavojnice od k, može se dobiti vrijednost magnetskog fluksa Ø, a magnetni moment M materijala može se izračunati iz vrijednosti magnetnog fluksa. Izračunato na sljedeći način:
M = k * ФM
Predstavlja magnetni moment magneta, jedinica je Wb·cm-1k predstavlja konstantu zavojnice, jedinica: cm-1 (jedinična promjena konstante zavojnice će uzrokovati promjenu jedinice magnetnog momenta )
F predstavlja vrijednost magnetnog fluksa, jedinica: Wb
Za isti magnet, vrijednosti magnetnog fluksa mjerene pod različitim konstantama zavojnice su različite, ali je izračunati magnetni moment isti. Stoga će komunikacija magnetnog momenta između kupaca i prodavača biti preciznija i efikasnija.