1, diamagneettinen
Kun magnetointi M on negatiivinen, kiinteällä aineella on diamagnetismi. Metallien, kuten Bi, Cu, Ag ja Au, on tällaisia ominaisuuksia. Ulkoisessa magneettikentässä magneettinen induktio magnetoidun väliaineen sisällä on pienempi kuin magneettinen induktio M tyhjössä. Diamagneettisen aineen atomin (ionin) magneettinen momentti tulisi olla nolla, eli ei ole pysyvää magneettista hetkeä. Kun diamagneettinen materiaali sijoitetaan ulkoiseen magneettikenttään, ulkoinen magneettikenttä muuttaa elektronin kiertorataa ja aiheuttaa magneettisen momentin, joka on vastakkainen ulkoisen magneettikentän suunnan kanssa, joka ilmaistaan diamagnetismina. Siksi diamagneettisuus johtuu atomien elektronin kiertoradan tilan muutoksista. Diamagneettisen materiaalin diamagneettinen resistanssi on yleensä heikko ja magneettinen herkkyys H on yleensä noin -10-5, mikä on negatiivinen arvo.
2, paramagneettinen
Parametaattisten materiaalien tärkein ominaisuus on se, että atomissa on pysyvä magneettinen hetki riippumatta siitä, onko käytetty magneettikenttä vai ei. Ulkopuolisen magneettikentän puuttuessa, koska paramagneettisen aineen atomien epäsäännöllinen lämpö tärinää, makroskooppisesti ei ole magnetismia; ulkoisen magneettikentän vaikutuksen alaisena kunkin atomin magneettinen momentti on verrattain säännöllisesti suunnattu ja aineella on äärimmäisen heikkoja magneettisia ominaisuuksia. Magnetisointi on yhdenmukainen ulkoisen magneettikentän suunnan kanssa, on positiivinen ja on ehdottomasti verrannollinen ulkoiseen magneettikenttään H. Paramagneettisten materiaalien magneettiset ominaisuudet riippuvat lämpötilasta H: n lisäksi. Sen magneettikuvaus H on kääntäen verrannollinen absoluuttinen lämpötila T. Kun C kutsutaan Curie-vakiona riippuen paramagneettisen aineen magnetoinnista ja magneettisen momentin suuruudesta. Paragmagneettisten materiaalien magneettinen herkkyys on yleensä pieni ja H on noin 10 huoneenlämpötilassa. Yleensä atomit tai molekyylit, jotka sisältävät parittoman määrän elektronien, kuten siirtymäelementtejä, harvinaisia maametalleja, teräselementtejä ja metallit, kuten alumiini ja platina, jotka eivät ole täynnä kuoria, ovat paramagneettisia aineita.
3, ferromagneettisuus
Materiaaleille, kuten Fe, Co, Ni jne., Magneettinen herkkyys voi saavuttaa 10-3 suuruusluokkaa huoneenlämmössä ja tällaisten materiaalien magneettisia ominaisuuksia kutsutaan ferromagneettisuudeksi. Ferromagneettiset materiaalit voivat saada äärimmäisen suuren magnetoinnin heikolla magneettikentällä ja säilyttää vahvat magneettiset ominaisuudet, kun ulkoinen magneettikenttä poistetaan. Magneettinen herkkyys on positiivinen arvo, mutta kun ulkoinen kenttä kasvaa, koska magnetisaatio saavuttaa nopeasti kyllästymisen, sen H tulee pieneksi.
Ferromagneettiset materiaalit ovat hyvin magneettisia, lähinnä vahvan sisäisen vaihtokentänsä vuoksi. Ferromagneettisten materiaalien vaihto-energia on positiivinen ja suuri, joten viereisten atomien magneettiset hetket suuntautuvat rinnakkain (vastaa vakaata tilaa) ja monet pienet alueet, magneettiset domeenit, muodostuvat materiaalin sisälle. Jokaisella magneettisella domeenilla on noin 1015 atomia. Näiden atomien magneettiset hetket on järjestetty samaan suuntaan, olettaen, että kiteen sisällä on vahva sisäinen kenttä, jota kutsutaan "molekyylikentiksi", ja "molekyylikenttä" riittää magnetoimaan magneettinen domeeni automaattisesti kyllästymiseen.
Tätä itse tuotettua magnetointia kutsutaan spontaani magnetisaatioksi. Johtuen sen olemassaolosta ferromagneettiset materiaalit voidaan voimakkaasti magnetisoida heikossa magneettikentässä. Siksi spontaani magnetisaatio on ferromagneettisten materiaalien perusominaisuus, ja se on myös ero ferromagneettisten materiaalien ja paramagneettisten aineiden välillä.
Ferromagneettien ferromagneettisuus ilmenee vain tietyn lämpötilan alapuolella. Tämän lämpötilan yläpuolella ferromagneettisen rungon spontaani magnetointi muuttuu nollaksi johtuen materiaalin sisältämästä termisestä turbulenssista, ja ferromagneettinen lujuus häviää. Tätä lämpötilaa kutsutaan Curie-pisteeksi. Curie-pisteen yläpuolella materiaalilla on voimakas paramagnetismi ja sen suhde magneettisen herkkyyden ja lämpötilan välillä noudattaa Curie-ulkoista lakia C, joka on Curie-vakio.
4, antiferromagneettinen
Antiferromagneettinen tarkoittaa, että elektronin kierrokset on järjestetty antiparalleliksi. Samassa sublatticeissa on spontaania magnetointia, ja elektronin magneettiset momentit on järjestetty samaan suuntaan; eri alaraajoissa elektronimagneettiset momentit on järjestetty vastakkaiseen suuntaan. Spontaani magnetisaatio kahdessa osajohdossa on sama suuruusluokkaa ja vastapäätä koko kiteen suuntaan. Antiferromagneettiset materiaalit ovat enimmäkseen ei-metallisia yhdisteitä, kuten MnO.
Antiferromagneettisen materiaalin spontaania magnetointia ei voida havaita missään lämpötilassa, joten makroskooppiset ominaisuudet ovat paramagneettisia, M ja H ovat samassa suunnassa ja magneettinen herkkyys on positiivinen. Kun lämpötila on korkea, se on erittäin pieni; lämpötila laskee ja kasvaa vähitellen. Tietyllä lämpötilalla saavutetaan suurin arvo. Sitä kutsutaan anti-magneettisen aineen Curie-pisteeksi tai Neil-pisteeksi. Neil-pisteen olemassaolon selitys on se, että hyvin alhaisissa lämpötiloissa, koska viereisten atomien spin on täysin päinvastainen, magneettinen hetki on lähes kokonaan mitätöitynyt, joten magneettinen herkkyys on melkein lähellä nollaa. Kun lämpötila nousee, spin-kääntämisen vaikutus heikkenee ja kasvaa. Kun lämpötila kohoaa Neil-pisteen yläpuolella, lämpö-turbulenssin vaikutus on suuri ja antiferromagneettinen runko on samaa magnetisointikäyttäytymistä kuin paramagneettinen runko.