Γιατί τα περισσότερα υλικά δεν είναι μαγνητικά;
* Τα ηλεκτρόνια έχουν μαγνητική στιγμή: Τα ηλεκτρόνια ενεργούν σαν μικροσκοπικά μαγνήτες με βόρειο και νότιο πόλο λόγω της περιστροφής τους. Αυτό ονομάζεται "μαγνητική στιγμή".
* ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια: Στα περισσότερα υλικά, τα ηλεκτρόνια συνδυάζονται με τα τροχιακά τους. Αυτά τα ζεύγη έχουν αντίθετες περιστροφές, πράγμα που σημαίνει ότι οι μαγνητικές στιγμές τους ακυρώνουν ο ένας τον άλλον.
* Συνολικά, χωρίς καθαρό μαγνητικό πεδίο: Δεδομένου ότι οι μαγνητικές στιγμές των ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων ακυρώνονται, το υλικό στο σύνολό του δεν έχει καθαρό μαγνητικό πεδίο. Δεν είναι μαγνητικό.
Εδώ είναι μερικοί πρόσθετοι παράγοντες:
* Ατομική δομή: Η διάταξη των ηλεκτρονίων σε ένα άτομο διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο. Τα υλικά με μη ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια τείνουν να είναι μαγνητικά.
* Θερμοκρασία: Η θερμική ενέργεια μπορεί να διαταράξει την ευθυγράμμιση των μαγνητικών στιγμών, μειώνοντας τις μαγνητικές ιδιότητες ενός υλικού σε υψηλότερες θερμοκρασίες.
* Εξωτερικό μαγνητικό πεδίο: Ορισμένα υλικά μπορούν να μαγνητοποιηθούν προσωρινά εφαρμόζοντας ένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο. Οι μαγνητικές στιγμές ευθυγραμμίζονται με το πεδίο, αλλά χάνουν την ευθυγράμμισή τους όταν αφαιρεθεί το πεδίο.
Παραδείγματα μαγνητικών υλικών:
* Σίδερο, νικέλιο, κοβάλτιο: Αυτά τα υλικά έχουν μη ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια, με αποτέλεσμα ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο.
* μέταλλα σπάνιων γαιών: Υλικά όπως το νεοδύμιο και το Samarium έχουν ένα πολύ ισχυρό μαγνητικό πεδίο λόγω της μοναδικής ηλεκτρονικής δομής τους.
Συνοπτικά: Η έλλειψη μαγνητισμού στα περισσότερα υλικά οφείλεται στην ακύρωση μαγνητικών στιγμών από ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια. Μόνο τα υλικά με μη ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια και μια συγκεκριμένη ατομική δομή μπορούν να παρουσιάσουν ισχυρές μαγνητικές ιδιότητες.
