Magnetismul materiei provine din momentul magnetic al electronilor din atomi
Materia este formată din atomi, care sunt formați din nuclee și electroni. În atomi, electronii au momente magnetice orbitale deoarece se mișcă în jurul nucleului; electronii au momente magnetice de spin datorate spinului. Momentul magnetic al atomilor provine în principal din momentul magnetic al electronilor, care este sursa magnetismului tuturor materialelor.
Momentul magnetic este un vector direcțional. Modurile de spin ale electronilor din atomi sunt împărțite în două tipuri: sus și jos. În majoritatea materialelor, există tot atâtea electroni cu spin ascendent cât există spin descendent. Momentele magnetice pe care le generează se anulează reciproc, iar întregul atom nu are magnetism extern. Doar câțiva atomi de materie au un număr diferit de electroni în direcții de spin diferite. În acest fel, după ce momentele magnetice ale electronilor cu spini opuși se anulează reciproc, momentele magnetice de spin ale electronilor rămași nu au fost anulate, iar întregul atom are un moment magnetic total. Momentul magnetic al unui singur atom depinde de structura atomică, iar atomii tuturor elementelor din tabelul periodic au propriile momente magnetice.
Datorită diferitelor momente magnetice ale diferiților atomi, interacțiunea momentelor magnetice atomice dintre substanțele macroscopice duce la diferite aranjamente ale momentelor magnetice atomice la temperatura camerei. În funcție de diferențele de intensitate de magnetizare și susceptibilitate magnetică a substanțelor macroscopice într-un câmp magnetic extern, acestea sunt împărțite în substanțe paramagnetice, substanțe diamagnetice, substanțe feromagnetice, substanțe ferimagnetice și substanțe antiferomagnetice.
Momentul magnetic și fluxul magnetic: pot fi convertite prin constanta bobinei
Momentul magnetic și câmpul magnetic sunt ambii parametri importanți care descriu puterea magnetică a materialelor cu magnet permanenți. Există o anumită corelație între ele, dar sunt cantități fizice cu semnificații diferite.
Metoda de testare utilizată în mod obișnuit pentru momentul magnetic este efectuată conform standardului IEC60404-14 al Comisiei Electrotehnice Internaționale (metoda de tragere sau rotație pentru a testa momentul dipolului magnetic al materialelor feromagnetice). Măsurarea momentului magnetic se calculează prin măsurarea fluxului magnetic în circuit deschis. Măsurând proba în circuit deschis într-o bobină Helmholtz unidimensională cu o constantă de bobină strict calibrată de k, se poate obține valoarea fluxului magnetic Ø, iar momentul magnetic M al materialului poate fi calculat din valoarea fluxului magnetic. Se calculează după cum urmează:
M = k * ФM
Reprezintă momentul magnetic al magnetului, unitatea este Wb·cm-1k reprezintă constanta bobinei, unitate: cm-1 (modificarea unității constantei bobinei va determina schimbarea unității de moment magnetic )
Ф reprezintă valoarea fluxului magnetic, unitate: Wb
Pentru același magnet, valorile fluxului magnetic măsurate sub diferite constante ale bobinei sunt diferite, dar momentul magnetic calculat este același. Prin urmare, comunicarea momentului magnetic între cumpărători și vânzători va fi mai precisă și mai eficientă.