Магнетниот момент е основната особина на елементарните честички

Магнетниот момент на атомот е основната физичка векторска количина што ги карактеризира магнетните својства на сите супстанции. Изворот на формирање на магнетизам, како што тврди класичната електромагнетна теорија, се микро-токови кои произлегуваат од движењето на електронот во орбитата. Магнетниот момент е незаменливо својство на сите елементарни честички, јадра, атомски електронски школки и молекули без исклучок.

Магнетизмот, кој е присутен во сите елементарни честички, според квантната механика, се должи на присуството на механички момент наречен спин (внатрешен механички импулс на квантната природа). Магнетните својства на атомското јадро се составени од спин импулси на составните делови на јадрото - протони и неутрони. Електронските школки (интраатомски орбити), исто така, имаат магнетски момент, кој е збир на магнетните моменти на електроните на неа.

Со други зборови, магнетните моменти на елементарните честички и атомските орбитали се должат на интра-атомскиот квантно-механички ефект, познат како спин пулс. Овој ефект е сличен на аголниот моментум на вртење околу сопствената централна оска. Спин пулсот се мери во Планковата константа, основната константа на квантната теорија.

Сите неутрони, електрони и протони, од кои, всушност, атомот се состои, според Планк, со спин еднаков на ½. Во структурата на атомот, електроните кои ротираат околу јадрото, покрај спин пулсот, исто така имаат орбитален аголен импулс. Јадрото, иако зафаќа статична положба, исто така има аголен импулс, кој е создаден од ефектот на нуклеарниот спин.

Магнетното поле кое генерира атомски магнетски момент е одредено од различните форми на овој аголен импулс. Најзабележлив придонес за создавање на магнетно поле е направен со спин ефект. Според принципот Паули, според кој два идентични електрони не можат да бидат истовремено во иста квантна состојба, врзаните електрони се спојуваат, а нивните спин импулси се здобијат со дијаметрално спротивни проекции. Во овој случај, магнетниот момент на електронот е намален, со што се намалуваат магнетните својства на целата структура. Во некои елементи кои имаат парен број на електрони, овој момент се намалува на нула, а супстанциите престануваат да поседуваат магнетни својства. Така, магнетниот момент на индивидуалните елементарни честички има директен ефект врз магнетните квалитети на целиот нуклеарно-атомски систем.

Ферромагетските елементи со непарен број на електрони секогаш ќе имаат ненулен магнетизам поради неспарентниот електрон. Во такви елементи, соседните орбитали се преклопуваат, а сите спин моменти на непарните електрони ја преземаат истата ориентација во просторот, што доведува до постигнување на најниска енергетска состојба. Овој процес се нарекува размена интеракција.

Со ова изедначување на магнетните моменти на феромагнетните атоми, се јавува магнетно поле. И парамагнетските елементи, кои се состојат од атоми со дезориентирани магнетни моменти, немаат внатрешно магнетно поле. Но, ако дејствуваме на нив преку надворешен извор на магнетизам, тогаш магнетните моменти на атомите ќе се изедначат, а овие елементи, исто така, ќе се здобијат со магнетни својства.