Магнитный момент атома – основная физическая векторная величина, характеризующая магнитные характеристики всех веществ. Источником формирования магнетизма, как утверждает традиционная электрическая теория, являются микротоки, возникающие вследствие движения электрона по орбите. Магнитный момент – это обязательное свойство всех без исключения простых частиц, ядер, атомных электрических оболочек и молекул.

Магнетизм, который присущ всем простым частичкам, согласно квантовой механике, обоснован наличием у их механического момента, именуемого спином (своим механическим импульсом квантовой природы). Магнитные характеристики атомного ядра складываются из спиновых импульсов составных частей ядра – протонов и нейтронов. Электрические оболочки (внутриатомные орбиты) тоже имеют магнитный момент, который составляет сумма магнитных моментов находящихся на ней электронов.

По другому говоря, магнитные моменты простых частиц и атомных орбиталей обоснованы внутриатомным квантомеханическим эффектом, известным как спиновой импульс. Данный эффект аналогичен угловому моменту вращения вокруг своей центральной оси. Спиновой импульс измеряется в неизменной Планка – основной константе квантовой теории.

Все нейтроны, электроны и протоны, из которых, фактически, и состоит атом, согласно Планку, владеют спином, равным ½ . В структуре атома электроны, вращаясь вокруг ядра, кроме спинового импульса, имеют к тому же орбитальный угловой момент. Ядро, хоть и занимает статичное положение, тоже обладает угловым моментом, который создается эффектом ядерного спина.

Магнитное поле, которое генерирует атомный магнитный момент, определяется разными формами этого углового момента. Более приметный вклад в создание магнитного поля заносит конкретно спиновой эффект. По принципу Паули, согласно которому два тождественных электрона не могут пребывать сразу в схожем квантовом состоянии, связанные электроны соединяются, при всем этом их спиновые импульсы получают диаметрально обратные проекции. В данном случае магнитный момент электрона сокращается, что уменьшает магнитные характеристики всей структуры. В неких элементах, имеющих четное число электронов, этот момент миниатюризируется до нулевой отметки, и вещества перестают владеть магнитными качествами. Таким макаром, магнитный момент отдельных простых частиц оказывает конкретное воздействие на магнитные свойства всей ядерно-атомной системы.

Ферромагнитные элементы с нечетным количеством электронов всегда будут владеть ненулевым магнетизмом за счет непарного электрона. В таких элементах примыкающие орбитали перекрываются, и все спиновые моменты непарных электронов принимают схожую ориентацию в пространстве, что приводит к достижению меньшего энергетического состояния. Этот процесс именуется обменным взаимодействием.

При таком выравнивании магнитных моментов ферромагнитных атомов появляется магнитное поле. А парамагнитные элементы, состоящие из атомов с дезориентированными магнитными моментами, не имеют собственного магнитного поля. Но если повлиять на их наружным источником магнетизма, то магнитные моменты атомов выровняются, и эти элементы тоже приобретут магнитные характеристики.