Magnetiline moment

Magnetiline moment on vektor, mis on risti vooluga ümbritsetud pinnaga ja mille nooleots osutab põhjapoolusest eemale. Vastavalt sulguvad jõujooned põhjapooluselt lõunapoolusele ja seejärel juhisilmuses paralleelselt magnetilise momendiga tagasi põhjapoolusele (vt joonis).

Kuna ei ole ainult ühe poolusega magnetvälju (monopoolid), on lihtsaim magnetiline moment niinimetatud dipoolmoment. Sellel on alati kaks vastandlikku poolust. Elektriväljad võivad seevastu omada ka monopoolmomenti. See on väli, mis lähtub üksikust punktlaengust. Kaks kindla vahekaugusega laengut moodustavad seevastu, analoogselt magnetismiga, elektrilise dipoolmomendi. (Vt joonis)

Ka püsimagnetites seletatakse magnetilist toimet materjalis ringvooludega. Seejuures eeldatakse, et elektronidel on elektroni spinn, millest tuleneb magnetiline moment. Magnetiseerimisel joondatakse kõik need magnetilised momendid paralleelselt. Räägitakse ka magnetilisest polarisatsioonist. ferromagnetilistes materjalides viib see piisavalt tugeva joondumise korral püsiva magnetiseerituseni. Magnetiline polarisatsioon ei kao seega ka siis, kui väline magnetväli välja lülitatakse. Allesjäänud magnetilist polarisatsiooni nimetatakse ka remanentsiks. Kõigi elektroni spinnide magnetilised momendid on siis paralleelselt joondatud ja annavad makroskoopilise magnetiseerituse, mis tekib elektroni spinnide magnetiliste momentide summa tulemusena.

Püsiva joondumise põhjuseks on vahetusvasiktoime kõigi elektroni spinnide magnetiliste momentide vahel. See vahetusvahetoime stabiliseerib omavahel joondatud elektroni spinnid ja tekib remanents. Magnetiliste momentide joondumist võib häirida soojuse juurdevool, mis soodustab elektronide liikumist ja sellega elektroni spinnide magnetiliste momentide läbisegamist. Ka tugevad löögid püsimagnetile hävitavad magnetiseerituse. Lõpuks hävitab magnetiseerituse vastuväli, mille koertsitiivvälja tugevus on piisav, sest vastuväli mõjub joondatud elektroni spinnide magnetilistele momentidele jõuga, mis püüab magnetilisi momente pöörata vastupidises suunas.