Οι ισχυροί μαγνήτες μιλούν για το τι είδους μαγνητικά

Οι μαγνητικές ιδιότητες των μετάλλων της ομάδας μετάπτωσης (όπως ο σίδηρος) και των κραμάτων και των ενώσεων τους ονομάζονται σιδηρομαγνητισμός, ένα όνομα που προέρχεται από το γεγονός ότι ο σίδηρος είναι η πιο κοινή και πιο χαρακτηριστική από τις σιδηρομαγνητικές ουσίες. Σαμάριο, νεοδύμιο και κράματα κοβαλτίου χρησιμοποιούνται συχνά για την κατασκευή ισχυρών μαγνητών.

Ελλείψει εφαρμοζόμενου μαγνητικού πεδίου, οι μαγνητικές περιοχές υπόκεινται σε ανταλλαγή ηλεκτρονίων μεταξύ γειτονικών ατόμων ή άλλων αλληλεπιδράσεων. Έτσι ώστε οι μαγνητικές ροπές τους, αφού ξεπεράσουν τα αποτελέσματα της θερμικής κίνησης, οι ισχυροί μαγνήτες βρίσκονται σε μερικώς ακυρωμένη διατεταγμένη διάταξη έτσι ώστε να υπάρχει και μια συνδυασμένη μαγνητική ροπή [1]. Όταν εφαρμόζεται εξωτερικό μαγνητικό πεδίο, η διακύμανση της έντασης μαγνήτισης με το εξωτερικό μαγνητικό πεδίο είναι παρόμοια με αυτή των σιδηρομαγνητών. Ο υποσιδηρομαγνητισμός έχει την ίδια φυσική φύση με τον αντισιδηρομαγνητισμό, με τη διαφορά ότι το μέγεθος των μαγνητικών ροπών αντιπαράλληλης περιστροφής στους υποσιδηρομαγνήτες είναι άνισο, και έτσι υπάρχει μια μερικώς ακυρωμένη ανεξάντλητη αυθόρμητη μαγνητική ροπή, παρόμοια με αυτή των σιδηρομαγνητών. Οι φερρίτες είναι κυρίως υποσιδηρομαγνητικοί μαγνήτες.

Ο αντιμαγνητισμός είναι ένας αριθμός ουσιών στις οποίες οι μαγνητικές ροπές ηλεκτρονίων στα άτομα αλληλοαναιρούνται και η συνδυασμένη μαγνητική ροπή είναι μηδέν. Ωστόσο, οι μαγνήτες είναι εκείνοι στους οποίους η τροχιακή κίνηση των ηλεκτρονίων αλλάζει όταν υποβάλλονται σε ένα εφαρμοζόμενο μαγνητικό πεδίο και μια μικρή συνδυασμένη μαγνητική ροπή δημιουργείται στην αντίθετη κατεύθυνση από το εφαρμοζόμενο πεδίο. Ισχυροί μαγνήτες έτσι ώστε η μαγνήτιση του μαγνητισμού του υλικού να γίνεται πολύ μικρός αρνητικός αριθμός (ποσότητα). Ο ρυθμός μαγνήτισης είναι ο λόγος της συνδυασμένης μαγνητικής ροπής (που ονομάζεται ισχύς μαγνήτισης) προς την ένταση του μαγνητικού πεδίου μιας ουσίας υπό τη δράση ενός εφαρμοζόμενου μαγνητικού πεδίου, που συμβολίζεται ως κ. Ο ρυθμός μαγνήτισης μιας γενικά αντιμαγνητικής (σεξουαλικής) ουσίας είναι περίπου αρνητικός ένα εκατομμυριοστό (-10-6).

Οι παραμαγνητικές ουσίες έχουν θετικό ρυθμό μαγνήτισης, ο οποίος είναι 1 έως 3 τάξεις μεγέθους μεγαλύτερος από αυτόν του αντιμαγνητισμού, Χ περίπου 10-5 έως 10-3, υπακούοντας στο νόμο του Κιουρί ή στον νόμο Κιουρί-Βάις. Όταν ένα ιόν, άτομο ή μόριο με ασύζευκτα ηλεκτρόνια σε μια ισχυρή ουσία μαγνήτη, υπάρχει γωνιακή ορμή σπιν και τροχιακή γωνιακή ορμή ηλεκτρονίων και υπάρχει μαγνητική ροπή σπιν και τροχιακή μαγνητική ροπή. Κάτω από τη δράση ενός εξωτερικού μαγνητικού πεδίου, η μαγνητική ροπή, η οποία έχει διαταραγμένο προσανατολισμό, θα προσανατολιστεί και έτσι θα εμφανίσει παραμαγνητισμό.