Nam châm mạnh nói về những loại từ tính

Tính chất từ ​​của các kim loại nhóm chuyển tiếp (chẳng hạn như sắt) và các hợp kim và hợp chất của chúng được gọi là chất sắt từ, một tên bắt nguồn từ thực tế là sắt là chất sắt từ phổ biến nhất và điển hình nhất. Samarium, neodymium và hợp kim coban thường được sử dụng để chế tạo nam châm mạnh.

Trong trường hợp không có từ trường ứng dụng, các miền từ tính có thể trao đổi electron giữa các nguyên tử lân cận hoặc các tương tác khác. Vì vậy, các mômen từ của chúng, sau khi vượt qua các tác động của chuyển động nhiệt, các nam châm mạnh được sắp xếp theo trật tự bị triệt tiêu một phần sao cho cũng có một mômen từ tổng hợp [1]. Khi có từ trường ngoài tác dụng, sự biến thiên cường độ từ hóa theo từ trường ngoài tương tự như đối với các nam châm sắt từ. Thuyết sắt từ có bản chất vật lý giống như phản sắt từ, ngoại trừ kích thước của các mômen từ spin phản song song trong các nam châm con là không bằng nhau, và do đó có một mômen từ tự phát vô tận bị triệt tiêu một phần, tương tự như mômen từ của các sắt từ. Ferrite chủ yếu là nam châm sắt từ.

Phản từ là một số chất trong đó momen từ electron trong nguyên tử triệt tiêu lẫn nhau và momen từ tổng hợp bằng không. Tuy nhiên, nam châm là loại mà quỹ đạo chuyển động của electron thay đổi khi chịu tác dụng của từ trường ứng dụng và một mômen từ kết hợp nhỏ được tạo ra theo hướng ngược lại với trường ứng dụng. Nam châm mạnh để từ hóa của từ tính vật liệu trở thành một số (lượng) âm rất nhỏ. Tốc độ từ hóa là tỷ số giữa mômen từ tổng hợp (gọi là cường độ từ hóa) với cường độ từ trường của một chất dưới tác dụng của từ trường đặt vào, ký hiệu là κ. Tốc độ từ hóa của một chất (tình dục) phản từ tính nói chung là khoảng một phần triệu âm (-10-6).

Các chất thuận từ có tốc độ từ hóa dương, lớn hơn từ 1 đến 3 bậc so với tốc độ phản từ, X khoảng 10-5 đến 10-3, tuân theo định luật Curie hoặc định luật Curie-Weiss. Khi một ion, nguyên tử hoặc phân tử có các electron chưa ghép cặp trong một chất nam châm mạnh, thì có mômen động lượng spin và mômen động lượng quỹ đạo của các electron, đồng thời có mômen từ spin và mômen từ quỹ đạo. Dưới tác dụng của từ trường ngoài, momen từ vốn bị rối loạn định hướng sẽ bị định hướng và do đó thể hiện tính thuận từ.