Le moment magnétique est la propriété fondamentale des particules élémentaires

Le moment magnétique d'un atome est la quantité de vecteur physique de base qui caractérise les propriétés magnétiques de toute substance. La source de la formation du magnétisme, comme le prouve la théorie électromagnétique classique, est une microcurrence résultant du mouvement d'un électron en orbite. Le moment magnétique est une propriété indispensable de toutes les particules élémentaires, des noyaux, des coquilles électroniques atomiques et des molécules sans exception.

Le magnétisme, qui est inhérent à toutes les particules élémentaires, selon la mécanique quantique, est dû à la présence d'un moment mécanique appelé spin (son propre moment mécanique de la nature quantique). Les propriétés magnétiques du noyau atomique sont composées d'impulsions de spin des parties constitutives du noyau – protons et neutrons. Les coquilles électroniques (orbites intra-atomiques) ont également un moment magnétique, qui est la somme des moments magnétiques des électrons.

En d'autres termes, les moments magnétiques des particules élémentaires et des orbitales atomiques sont dus à l'effet quantique-mécanique intra-atomique, connu sous le nom de pouls de spin. Cet effet est similaire au moment de rotation angulaire autour de son propre axe central. La pulsation de spin est mesurée dans la constante de Planck, la constante basique de la théorie quantique.

Tous les neutrons, les électrons et les protons, dont, en fait, l'atome consiste, selon Planck, à un spin égal à ½. Dans la structure d'un atome, les électrons, en rotation autour du noyau, en plus de la pulsation de spin, ont également un moment angulaire orbitaire. Le noyau, même s'il occupe une position statique, a également un moment angulaire, créé par l'effet du spin nucléaire.

Le champ magnétique qui génère un moment magnétique atomique est déterminé par les différentes formes de ce moment angulaire. La contribution la plus notable à la création d'un champ magnétique est réalisée par l'effet spin. Selon le principe de Pauli, selon lequel deux électrons identiques ne peuvent pas être simultanément dans le même état quantique, les électrons liés fusionnent et leurs impulsions de spin acquièrent des projections diamétralement opposées. Dans ce cas, le moment magnétique de l'électron est réduit, ce qui réduit les propriétés magnétiques de l'ensemble de la structure. Dans certains éléments qui ont un nombre pair d'électrons, ce moment diminue à zéro, et les substances cessent de posséder des propriétés magnétiques. Ainsi, le moment magnétique des particules élémentaires individuelles a un effet direct sur les qualités magnétiques de l'ensemble du système nucléaire et nucléaire.

Les éléments ferromagnétiques avec un nombre impair d'électrons auront toujours un magnétisme non nul en raison de l'électron non apparié. Dans de tels éléments, les orbitales voisines se chevauchent et tous les moments de spin des électrons non appariés assument la même orientation dans l'espace, ce qui conduit à la réalisation de l'état d'énergie le plus bas. Ce processus s'appelle l'interaction d'échange.

Avec cette égalisation des moments magnétiques des atomes ferromagnétiques, un champ magnétique survient. Et les éléments paramagnétiques, composés d'atomes avec des moments magnétiques désorientés, n'ont pas de champ magnétique intrinsèque. Mais si nous agissons sur eux par une source externe de magnétisme, les moments magnétiques des atomes seront égalisés, et ces éléments acquerront également des propriétés magnétiques.