Aineen magnetismi tulee elektronien magneettisesta momentista atomeissa
Aine koostuu atomeista, jotka koostuvat ytimistä ja elektroneista. Atomeissa elektroneilla on kiertoradalla magneettisia momentteja, koska ne liikkuvat ytimen ympärillä; elektroneilla on spin-magneettiset momentit, jotka johtuvat spinistä. Atomien magneettinen momentti tulee pääasiassa elektronien magneettisesta momentista, joka on kaikkien materiaalien magnetismin lähde.
Magneettinen momentti on suuntavektori. Atomien elektronien spin-moodit jaetaan kahteen tyyppiin: ylös ja alas. Useimmissa materiaaleissa on yhtä monta elektronia, joilla on ylöspäin spin, kuin on alaspäin suuntautuvaa spinä. Niiden synnyttämät magneettiset momentit kumoavat toisensa, eikä koko atomilla ole ulkoista magnetismia. Vain muutamalla aineatomilla on eri määrä elektroneja eri spinsuunnissa. Tällä tavalla vastakkaisten spinien elektronien magneettisten momenttien kumottua toisensa, jäljellä olevien elektronien spin-magneettiset momentit eivät ole kumontuneet ja koko atomilla on kokonaismagneettinen momentti. Yhden atomin magneettinen momentti riippuu atomirakenteesta, ja kaikkien jaksollisen järjestelmän alkuaineiden atomeilla on omat magneettimomenttinsa.
Eri atomien erilaisista magneettisista momenteista johtuen atomimagneettisten momenttien vuorovaikutus makroskooppisten aineiden välillä johtaa atomien magneettisten momenttien erilaisiin järjestelyihin huoneenlämpötilassa. Ulkoisessa magneettikentässä olevien makroskooppisten aineiden magnetisoitumisintensiteetin ja magneettisen herkkyyden erojen mukaan ne jaetaan paramagneettisiin aineisiin, diamagneettisiin aineisiin, ferromagneettisiin aineisiin, ferrimagneettisiin aineisiin ja antiferromagneettisiin aineisiin.
Magneettinen momentti ja magneettivuo: voidaan muuntaa kelavakiolla
Magneettinen momentti ja magneettikenttä ovat molemmat tärkeitä parametreja, jotka kuvaavat kestomagneettimateriaalien magneettista voimakkuutta. Niiden välillä on tietty korrelaatio, mutta ne ovat fysikaalisia suureita, joilla on eri merkitys.
Yleisesti käytetty magneettisen momentin testausmenetelmä suoritetaan International Electrotechnical Commissionin standardin IEC60404-14 mukaisesti (veto- tai rotaatiomenetelmä ferromagneettisten materiaalien magneettisen dipolimomentin testaamiseksi). Magneettimomentin mittaus lasketaan mittaamalla avoimen piirin magneettivuo. Mittaamalla avoimen piirin näyte yksiulotteisessa Helmholtz-kelassa, jonka kelavakio on tiukasti kalibroitu k, saadaan magneettivuon arvo Ø ja magneettivuon arvosta voidaan laskea materiaalin magneettimomentti M. Lasketaan seuraavasti:
M = k * ФM
Edustaa magneetin magneettista momenttia, yksikkö on Wb·cm-1k edustaa käämivakiota, yksikkö: cm-1 (kelavakion yksikkömuutos aiheuttaa magneettisen momentin yksikön muutoksen )
Ф edustaa magneettivuon arvoa, yksikkö: Wb
Saman magneetin magneettivuon arvot, jotka mitataan eri kelavakioilla, ovat erilaisia, mutta laskettu magneettinen momentti on sama. Siksi magneettinen momenttiviestintä ostajien ja myyjien välillä on tarkempaa ja tehokkaampaa.