اللحظة المغناطيسية للذرة هي كمية المتجه الفيزيائية الرئيسية التي تميز الخصائص المغناطيسية لأي مادة. مصدر تكوين المغناطيسية ، وفقًا للنظرية الكهرومغناطيسية الكلاسيكية ، هي التيارات الدقيقة الناشئة عن حركة الإلكترون في المدار. العزم المغناطيسي هو خاصية لا غنى عنها لجميع الجسيمات الأولية ، النوى ، غلاف الإلكترون الذري والجزيئات بدون استثناء.
المغناطيسية ، المتأصلة في جميع الجسيمات الأولية ، وفقًا لميكانيكا الكم ، ترجع إلى وجود لحظة ميكانيكية فيها ، تسمى الدوران (الزخم الميكانيكي الخاص بها لطبيعة الكم). تتكون الخصائص المغناطيسية للنواة الذرية من عزم الدوران للأجزاء المكونة للنواة - البروتونات والنيوترونات. تحتوي الأصداف الإلكترونية (المدارات داخل الذرة) أيضًا على عزم مغناطيسي ، وهو مجموع اللحظات المغناطيسية للإلكترونات الموجودة عليها.
وبعبارة أخرى ، اللحظات المغناطيسية الابتدائيةالجسيمات والمدارات الذرية ناتجة عن تأثير ميكانيكي كمي داخل الذرة يُعرف باسم زخم الدوران. يشبه هذا التأثير الزخم الزاوي للدوران حول محوره المركزي. يتم قياس زخم الدوران في ثابت بلانك ، الثابت الأساسي لنظرية الكم.
جميع النيوترونات والإلكترونات والبروتونات ، والتي تتكون منها الذرة في الواقع ، وفقًا لما ذكره بلانك ، لها دوران يساوي ½. في بنية الذرة ، الإلكترونات ، التي تدور حول النواة ، بالإضافة إلى زخم الدوران ، لها أيضًا زخم زاوي مداري. النواة ، على الرغم من أنها تحتل موقعًا ثابتًا ، إلا أنها تمتلك أيضًا زخمًا زاويًا ، يتم إنشاؤه بواسطة تأثير الدوران النووي.
يتم تحديد المجال المغناطيسي الذي يولد عزمًا مغناطيسيًا ذريًا من خلال الأشكال المختلفة لهذا الزخم الزاوي. أكبر مساهمة ملحوظة في إنشاء مجال مغناطيسي هي تأثير الدوران. وفقًا لمبدأ باولي ، الذي وفقًا لمبدأ باولي ، لا يمكن أن يكون إلكترونان متطابقان في نفس الحالة الكمومية في نفس الوقت ، يتم دمج الإلكترونات المرتبطة ، بينما يكتسب عزم الدوران الخاص بهما إسقاطات معاكسة تمامًا. في هذه الحالة ، يتم تقليل اللحظة المغناطيسية للإلكترون ، مما يقلل من الخصائص المغناطيسية للهيكل بأكمله. في بعض العناصر التي تحتوي على عدد زوجي من الإلكترونات ، تنخفض هذه اللحظة إلى الصفر ، وتتوقف المواد عن امتلاك خصائص مغناطيسية. وبالتالي ، فإن اللحظة المغناطيسية للجسيمات الأولية الفردية لها تأثير مباشر على الصفات المغناطيسية للنظام الذري النووي بأكمله.
العناصر المغناطيسية الحديدية التي تحتوي على عدد فردي من الإلكترونات ستحتوي دائمًا على مغناطيسية غير صفرية بسبب الإلكترون غير المزدوج. في مثل هذه العناصر ، تتداخل المدارات المجاورة ، وكل لحظات الدوران للإلكترونات غير المزدوجة تتخذ نفس الاتجاه في الفضاء ، مما يؤدي إلى تحقيق أدنى حالة طاقة. تسمى هذه العملية تفاعل التبادل.
مع محاذاة اللحظات المغناطيسية للذرات المغناطيسية ، ينشأ مجال مغناطيسي. والعناصر البارامغناطيسية ، التي تتكون من ذرات ذات لحظات مغناطيسية مشوشة ، ليس لها مجال مغناطيسي خاص بها. لكن إذا تعاملت معهم بمصدر خارجي للمغناطيسية ، فستتساوى اللحظات المغناطيسية للذرات ، وستكتسب هذه العناصر أيضًا خصائص مغناطيسية.
