Любое вещество является в той или иной степени магнетиком, то есть под действием магнитного поля приобретает магнитный момент (намагничивается).

Природа магнитных свойств веществ обусловлена магнитными моментами электронов и ядер их атомов. Орбитальный магнитный момент электрона обусловлен его движением по орбите . Кроме того, электрон обладает собственным магнитным моментом . Магнитный момент атома .

Намагничение вещества характеризуется магнитным моментом единицы объема – намагниченностью :

.

Намагниченность связана с напряженностью магнитного поля по формуле:

,

где χ – магнитная восприимчивость.

Величина определяется только плотностью макроскопических токов :

,

где – магнитная проницаемость.

Магнитная восприимчивость χ может быть как положительной, так и отрицательной. При этом магнитная проницаемость μ, соответственно, может быть > 1 и < 1. В зависимости от знака магнитной восприимчивости χ магнетики подразделяются на диамагнетики (χ < 0 и мало), парамагнетики (χ > 0 и мало), ферромагнетики (χ >> 0).

Диамагнетики – вещества, атомы которых в отсутствие магнитного поля не обладают магнитными моментами

.

На электрон, движущийся по орбите, действует вращательный момент , который стремится установить магнитный момент электрона по направлению магнитного поля . Вектор начинает прецессировать вокруг направления , что приводит к дополнительному движению электрона вокруг направления поля по окружности переменного радиуса . Возникает индуцированный (наведенный) магнитный момент, антипараллельный магнитному полю. Просуммировав его по всем Z электронам атома, и разделив на В, получим магнитную восприимчивость диамагнетика << 1. Она не зависит ни от величины внешнего магнитного поля, ни от температуры.

Парамагнетики.

Если атомы обладают магнитными моментами ), магнитное поле стремится установить их по направлению , а тепловое движение старается распределить их равномерно по всем направлениям.

В результате устанавливается некоторая преимущественная ориентация атомных магнитных моментов вдоль магнитного поля, тем большая, чем больше величина , и тем меньшая, чем выше температура.