Het magnetisme van materie komt voort uit het magnetische moment van elektronen in atomen
Materie bestaat uit atomen, die zijn opgebouwd uit kernen en elektronen. In atomen hebben elektronen orbitale magnetische momenten omdat ze rond de kern bewegen; elektronen hebben spin-magnetische momenten als gevolg van spin. Het magnetische moment van atomen komt voornamelijk voort uit het elektronmagnetische moment, dat de bron is van het magnetisme van alle materialen.
Het magnetische moment is een richtingsvector. De spinmodi van elektronen in atomen zijn verdeeld in twee typen: omhoog en omlaag. In de meeste materialen zijn er evenveel elektronen met opwaartse spin als neerwaartse spin. De magnetische momenten die ze genereren heffen elkaar op, en het hele atoom heeft geen extern magnetisme. Slechts enkele materie-atomen hebben verschillende aantallen elektronen in verschillende spinrichtingen. Op deze manier zijn, nadat de magnetische momenten van elektronen met tegengestelde spins elkaar opheffen, de magnetische spinmomenten van de resterende elektronen niet opgeheven en heeft het hele atoom een totaal magnetisch moment. Het magnetische moment van een enkel atoom hangt af van de atomaire structuur, en atomen van alle elementen in het periodiek systeem hebben hun eigen magnetische momenten.
Vanwege de verschillende magnetische momenten van verschillende atomen leidt de interactie van atomaire magnetische momenten tussen macroscopische stoffen tot verschillende rangschikkingen van atomaire magnetische momenten bij kamertemperatuur. Volgens de verschillen in magnetisatie-intensiteit en magnetische gevoeligheid van macroscopische stoffen in een extern magnetisch veld, worden ze onderverdeeld in paramagnetische stoffen, diamagnetische stoffen, ferromagnetische stoffen, ferrimagnetische stoffen en antiferromagnetische stoffen.
Magnetisch moment en magnetische flux: kunnen worden omgezet door de spoelconstante
Magnetisch moment en magnetisch veld zijn beide belangrijke parameters die de magnetische sterkte van permanente magneetmaterialen beschrijven. Er bestaat een zekere correlatie tussen beide, maar het zijn fysieke grootheden met verschillende betekenissen.
De algemeen gebruikte testmethode voor het magnetische moment wordt uitgevoerd volgens de norm IEC60404-14 van de International Electrotechnical Commission (trek- of rotatiemethode om het magnetische dipoolmoment van ferromagnetische materialen te testen). De meting van het magnetische moment wordt berekend door de magnetische flux in open circuit te meten. Door het open circuitmonster te meten in een eendimensionale Helmholtz-spoel met een strikt gekalibreerde spoelconstante van k, kan de magnetische fluxwaarde Ø worden verkregen en kan het magnetische moment M van het materiaal worden berekend op basis van de magnetische fluxwaarde. Als volgt berekend:
M = k * ФM
Vertegenwoordigt het magnetische moment van de magneet, de eenheid is Wb·cm-1k vertegenwoordigt de spoelconstante, eenheid: cm-1 (de eenheidsverandering van de spoelconstante zal de verandering van de magnetische momenteenheid veroorzaken )
Ф vertegenwoordigt de magnetische fluxwaarde, eenheid: Wb
Voor dezelfde magneet zijn de magnetische fluxwaarden gemeten onder verschillende spoelconstanten verschillend, maar het berekende magnetische moment is hetzelfde. Daarom zal de magnetische momentcommunicatie tussen kopers en verkopers nauwkeuriger en efficiënter zijn.