המגנטיות של החומר מגיעה מהמומנט המגנטי של אלקטרונים באטומים
החומר מורכב מאטומים, המורכבים מגרעינים ואלקטרונים. באטומים, לאלקטרונים יש מומנטים מגנטיים מסלוליים מכיוון שהם נעים סביב הגרעין; לאלקטרונים יש מומנטים מגנטיים של ספין עקב ספין. המומנט המגנטי של אטומים מגיע בעיקר מהמומנט המגנטי האלקטרוני, שהוא מקור המגנטיות של כל החומרים.
המומנט המגנטי הוא וקטור כיווני. מצבי הספין של אלקטרונים באטומים מתחלקים לשני סוגים: למעלה ולמטה. ברוב החומרים, יש כמה אלקטרונים עם ספין כלפי מעלה כמו שיש ספין כלפי מטה. המומנטים המגנטיים שהם יוצרים מבטלים זה את זה, ולאטום כולו אין מגנטיות חיצונית. רק למעט אטומי חומר יש מספר שונה של אלקטרונים בכיווני ספין שונים. באופן זה, לאחר שהמומנטים המגנטיים של אלקטרונים בעלי ספינים מנוגדים מבטלים זה את זה, המומנטים המגנטיים של הספין של האלקטרונים הנותרים לא בוטלו, ולאטום כולו יש מומנט מגנטי כולל. המומנט המגנטי של אטום בודד תלוי במבנה האטומי, ולאטומים של כל היסודות בטבלה המחזורית יש מומנטים מגנטיים משלהם.
בשל המומנטים המגנטיים השונים של אטומים שונים, האינטראקציה של מומנטים מגנטיים אטומיים בין חומרים מקרוסקופיים מובילה לסידורים שונים של מומנטים מגנטיים אטומיים בטמפרטורת החדר. על פי ההבדלים בעוצמת המגנטיזציה והרגישות המגנטית של חומרים מקרוסקופיים בשדה מגנטי חיצוני, הם מחולקים לחומרים פרמגנטיים, חומרים דיאמגנטיים, חומרים פרומגנטיים, חומרים פרומגנטיים וחומרים אנטי-פרומגנטיים.
מומנט מגנטי ושטף מגנטי: ניתן להמרה על ידי קבוע סליל
מומנט מגנטי ושדה מגנטי הם שניהם פרמטרים חשובים המתארים את החוזק המגנטי של חומרים מגנטים קבועים. יש ביניהם מתאם מסוים, אבל מדובר בכמויות פיזיקליות בעלות משמעויות שונות.
שיטת הבדיקה הנפוצה עבור המומנט המגנטי מתבצעת על פי תקן הנציבות האלקטרוטכנית הבינלאומית IEC60404-14 (שיטת משיכה או סיבוב לבדיקת מומנט הדיפול המגנטי של חומרים פרומגנטיים). מדידת המומנט המגנטי מחושבת על ידי מדידת השטף המגנטי של המעגל הפתוח. על ידי מדידת מדגם המעגל הפתוח בסליל הלמהולץ חד מימדי עם קבוע סליל מכויל בקפדנות של k, ניתן לקבל את ערך השטף המגנטי Ø, ולחשב את המומנט המגנטי M של החומר מתוך ערך השטף המגנטי. מחושב באופן הבא:
M = k * ФM
מייצג את המומנט המגנטי של המגנט, היחידה היא Wb·cm-1k מייצגת את קבוע הסליל, יחידה: cm-1 (שינוי היחידה של קבוע הסליל יגרום לשינוי יחידת המומנט המגנטי )
Ф מייצג את ערך השטף המגנטי, יחידה: Wb
עבור אותו מגנט, ערכי השטף המגנטי הנמדדים בקבועי סליל שונים שונים, אך המומנט המגנטי המחושב זהה. לכן, תקשורת הרגע המגנטי בין קונים למוכרים תהיה מדויקת ויעילה יותר.