Momen magnetik atom adalah besaran vektor fisik utama yang mencirikan sifat magnetik zat apa pun. Sumber pembentukan magnet, menurut teori elektromagnetik klasik, adalah arus mikro yang timbul dari pergerakan elektron di orbit. Momen magnet adalah sifat yang sangat diperlukan dari semua partikel dasar, inti, kulit elektron atom, dan molekul tanpa kecuali.
Magnetisme, yang melekat pada semua partikel elementer, menurut mekanika kuantum, disebabkan oleh adanya momen mekanis di dalamnya, yang disebut spin (momentum mekanisnya sendiri yang bersifat kuantum). Sifat magnetik inti atom terdiri dari momen spin dari bagian penyusun inti - proton dan neutron. Kulit elektronik (orbit intraatomik) juga memiliki momen magnetik, yaitu jumlah momen magnetik elektron yang terletak di atasnya.
Dengan kata lain, momen magnetik dasarpartikel dan orbital atom disebabkan oleh efek mekanika kuantum intra-atomik yang dikenal sebagai momentum putaran. Efek ini mirip dengan momentum sudut rotasi di sekitar sumbu pusatnya sendiri. Momentum putaran diukur dalam konstanta Planck, konstanta dasar teori kuantum.
Semua neutron, elektron, dan proton, yang menurut Planck, terdiri dari atom, memiliki putaran yang sama dengan. Dalam struktur atom, elektron, yang berputar mengelilingi inti, selain momentum putaran, juga memiliki momentum sudut orbital. Nukleus, meskipun menempati posisi statis, juga memiliki momentum sudut, yang diciptakan oleh efek putaran nuklir.
Medan magnet yang menghasilkan momen magnet atom ditentukan oleh berbagai bentuk momentum sudut ini. Kontribusi paling nyata pada penciptaan medan magnet dibuat oleh efek putaran. Menurut prinsip Pauli, yang menyatakan bahwa dua elektron identik tidak dapat secara bersamaan berada dalam keadaan kuantum yang sama, elektron terikat bergabung, sementara momen spin mereka memperoleh proyeksi yang berlawanan secara diametris. Dalam hal ini, momen magnetik elektron berkurang, yang mengurangi sifat magnetik seluruh struktur. Pada beberapa elemen yang memiliki jumlah elektron genap, momen ini berkurang menjadi nol, dan zat tersebut tidak lagi memiliki sifat magnetik. Dengan demikian, momen magnetik partikel elementer individu memiliki dampak langsung pada kualitas magnetik seluruh sistem nuklir-atom.
Elemen feromagnetik dengan jumlah elektron ganjil akan selalu memiliki sifat kemagnetan bukan nol karena elektron tidak berpasangan. Dalam unsur-unsur seperti itu, orbital tetangga tumpang tindih, dan semua momen spin elektron yang tidak berpasangan mengambil orientasi yang sama di ruang angkasa, yang mengarah pada pencapaian keadaan energi terendah. Proses ini disebut interaksi pertukaran.
Dengan penyelarasan momen magnetik atom feromagnetik ini, medan magnet muncul. Dan elemen paramagnetik, yang terdiri dari atom-atom dengan momen magnetik disorientasi, tidak memiliki medan magnetnya sendiri. Tetapi jika Anda bertindak pada mereka dengan sumber magnet eksternal, maka momen magnetik atom akan merata, dan elemen-elemen ini juga akan memperoleh sifat magnetik.
