* 電子スピン: 電子には、スピンと呼ばれる基本的な特性があり、小さな磁石のように機能します。 ペアの電子のスピンは互いにキャンセルしますが、対応のない電子は正味の磁気モーメントに寄与します。
* 磁気モーメントのアライメント: 磁気材料では、多くの原子の対立する電子スピンが互いに平行に整列しています。このアライメントは、磁気の基礎である強力な集団磁場を作成します。
* 磁気材料の種類:
* 強磁性: これらの材料は、外部磁場がなくても、原子の磁気モーメントが永続的に整列する傾向があります。例:鉄、ニッケル、コバルト。
* 常磁性: これらの材料は、磁気モーメントの整列が弱く、外部磁場の存在下でのみ整列しています。例:アルミニウム、酸素。
* 虫磁性: これらの材料には、対応のない電子がなく、磁場によって弱く忌避されます。例:水、銅。
ここに単純化された類推があります: それぞれの不対の電子を小さなコンパスの針として想像してください。磁気材料では、これらの「コンパス針」はすべて同じ方向を指しており、強い磁場を作成します。他の材料では、「コンパスの針」はランダムに配向されており、磁場が弱くなったり、磁場がありません。
要約: 対応のない電子の存在と特定の方向に整列する能力により、磁気材料は独自の特性を与えます。