Materiens magnetisme kommer fra det magnetiske øyeblikket til elektroner i atomer
Materie er bygd opp av atomer, som er bygd opp av kjerner og elektroner. I atomer har elektroner orbitale magnetiske momenter fordi de beveger seg rundt kjernen; elektroner har spinnmagnetiske momenter på grunn av spinn. Det magnetiske momentet til atomer kommer hovedsakelig fra det elektronmagnetiske momentet, som er kilden til magnetismen til alle materialer.
Det magnetiske momentet er en retningsvektor. Spinnmodusene til elektroner i atomer er delt inn i to typer: opp og ned. I de fleste materialer er det like mange elektroner med oppadgående spinn som det er nedadgående spinn. De magnetiske momentene de genererer opphever hverandre, og hele atomet har ingen ytre magnetisme. Bare noen få materieatomer har forskjellig antall elektroner i forskjellige spinnretninger. På denne måten, etter at de magnetiske momentene til elektroner med motsatte spinn opphever hverandre, har ikke de spinnmagnetiske momentene til de gjenværende elektronene blitt kansellert ut, og hele atomet har et totalt magnetisk moment. Det magnetiske momentet til et enkelt atom avhenger av atomstrukturen, og atomene til alle elementene i det periodiske systemet har sine egne magnetiske momenter.
På grunn av de forskjellige magnetiske momentene til forskjellige atomer, fører samspillet mellom atommagnetiske momenter mellom makroskopiske stoffer til forskjellige arrangementer av atomiske magnetiske momenter ved romtemperatur. I henhold til forskjellene i magnetiseringsintensitet og magnetisk følsomhet for makroskopiske stoffer i et eksternt magnetfelt, er de delt inn i paramagnetiske stoffer, diamagnetiske stoffer, ferromagnetiske stoffer, ferrimagnetiske stoffer og antiferromagnetiske stoffer.
Magnetisk moment og magnetisk fluks: kan konverteres med spolekonstant
Magnetisk moment og magnetfelt er begge viktige parametere som beskriver den magnetiske styrken til permanentmagnetmaterialer. Det er en viss sammenheng mellom dem, men det er fysiske størrelser med ulik betydning.
Den mest brukte testmetoden for det magnetiske momentet utføres i henhold til International Electrotechnical Commission standard IEC60404-14 (trekk- eller rotasjonsmetode for å teste det magnetiske dipolmomentet til ferromagnetiske materialer). Målingen av magnetisk moment beregnes ved å måle den åpne krets magnetiske fluksen. Ved å måle åpen kretsprøven i en endimensjonal Helmholtz-spole med en strengt kalibrert spolekonstant på k, kan den magnetiske fluksverdien Ø oppnås, og det magnetiske momentet M til materialet kan beregnes ut fra den magnetiske fluksverdien. Beregnet som følger:
M = k * ФM
Representerer magnetens magnetiske moment, enheten er Wb·cm-1k representerer spolekonstanten, enhet: cm-1 (enhetsendring av spolekonstanten vil forårsake endring av magnetisk momentenhet )
Ф representerer den magnetiske fluksverdien, enhet: Wb
For den samme magneten er de magnetiske fluksverdiene målt under forskjellige spolekonstanter forskjellige, men det beregnede magnetiske momentet er det samme. Derfor vil den magnetiske øyeblikkskommunikasjonen mellom kjøpere og selgere være mer nøyaktig og effektiv.