ატომის მაგნიტური მომენტი არის ძირითადი ფიზიკური ვექტორული სიდიდე, რომელიც ახასიათებს ნებისმიერი ნივთიერების მაგნიტურ თვისებებს. მაგნიტიზმის წარმოქმნის წყარო, კლასიკური ელექტრომაგნიტური თეორიის მიხედვით, არის მიკროდინები, რომლებიც წარმოიქმნება ორბიტაზე ელექტრონის მოძრაობით. მაგნიტური მომენტი არის ყველა ელემენტარული ნაწილაკების, ბირთვების, ატომის ელექტრონული გარსებისა და მოლეკულების შეუცვლელი თვისება გამონაკლისის გარეშე.
მაგნეტიზმი, რომელიც თანდაყოლილია ყველა ელემენტარულ ნაწილაკში, კვანტური მექანიკის მიხედვით, განპირობებულია მათში მექანიკური მომენტის არსებობით, რომელსაც ეწოდება სპინი (კვანტური ბუნების საკუთარი მექანიკური იმპულსი). ატომის ბირთვის მაგნიტური თვისებები შედგება ბირთვის შემადგენელი ნაწილების - პროტონებისა და ნეიტრონების სპინის მომენტებისგან. ელექტრონულ გარსებს (ინტრაატომურ ორბიტებს) ასევე აქვთ მაგნიტური მომენტი, რომელიც არის მასზე მდებარე ელექტრონების მაგნიტური მომენტების ჯამი.
სხვა სიტყვებით, ელემენტარული მაგნიტური მომენტებინაწილაკები და ატომური ორბიტალები განპირობებულია შიდაატომური კვანტური მექანიკური ეფექტით, რომელიც ცნობილია როგორც სპინის იმპულსი. ეს ეფექტი საკუთარი ცენტრალური ღერძის გარშემო ბრუნვის კუთხური იმპულსის მსგავსია. სპინის იმპულსი იზომება პლანკის მუდმივში, კვანტური თეორიის ფუნდამენტურ მუდმივში.
ყველა ნეიტრონს, ელექტრონს და პროტონს, რომელთაგან, ფაქტობრივად, ატომი შედგება, პლანკის მიხედვით, აქვს სპინი ½ ტოლი. ატომის სტრუქტურაში ელექტრონებს, რომლებიც ბრუნავენ ბირთვის ირგვლივ, ბრუნვის იმპულსის გარდა, აქვთ ორბიტალური კუთხოვანი იმპულსი. ბირთვს, მიუხედავად იმისა, რომ იკავებს სტატიკური პოზიციას, ასევე აქვს კუთხოვანი იმპულსი, რომელიც იქმნება ბირთვული სპინის ეფექტით.
მაგნიტური ველი, რომელიც წარმოქმნის ატომურ მაგნიტურ მომენტს, განისაზღვრება ამ კუთხოვანი იმპულსის სხვადასხვა ფორმებით. მაგნიტური ველის შექმნაში ყველაზე შესამჩნევი წვლილი შეაქვს სპინის ეფექტს. პაულის პრინციპის მიხედვით, რომლის მიხედვითაც ორი იდენტური ელექტრონი არ შეიძლება იყოს ერთდროულად ერთსა და იმავე კვანტურ მდგომარეობაში, შეკრული ელექტრონები ერწყმის, ხოლო მათი სპინის მომენტები იძენენ დიამეტრალურად საპირისპირო პროექციას. ამ შემთხვევაში ელექტრონის მაგნიტური მომენტი მცირდება, რაც ამცირებს მთელი სტრუქტურის მაგნიტურ თვისებებს. ზოგიერთ ელემენტში, რომლებსაც აქვთ ელექტრონების ლუწი რაოდენობა, ეს მომენტი მცირდება ნულამდე და ნივთიერებები წყვეტენ მაგნიტურ თვისებებს. ამრიგად, ცალკეული ელემენტარული ნაწილაკების მაგნიტური მომენტი პირდაპირ გავლენას ახდენს მთელი ბირთვულ-ატომური სისტემის მაგნიტურ თვისებებზე.
ფერომაგნიტურ ელემენტებს, რომლებსაც აქვთ ელექტრონების უცნაური რაოდენობა, ყოველთვის ექნებათ არანულოვანი მაგნეტიზმი დაუწყვილებელი ელექტრონის გამო. ასეთ ელემენტებში მეზობელი ორბიტალები ერთმანეთს ემთხვევა და დაუწყვილებელი ელექტრონების ყველა სპინის მომენტი ერთსა და იმავე ორიენტაციას იღებს სივრცეში, რაც იწვევს ყველაზე დაბალი ენერგეტიკული მდგომარეობის მიღწევას. ამ პროცესს ეწოდება გაცვლითი ურთიერთქმედება.
ფერომაგნიტური ატომების მაგნიტური მომენტების ამ გასწორებით წარმოიქმნება მაგნიტური ველი. და პარამაგნიტურ ელემენტებს, რომლებიც შედგება დეზორიენტირებული მაგნიტური მომენტების ატომებისგან, არ აქვთ საკუთარი მაგნიტური ველი. მაგრამ თუ მათზე იმოქმედებთ მაგნეტიზმის გარეგანი წყაროთი, მაშინ ატომების მაგნიტური მომენტები თანაბარი იქნება და ეს ელემენტებიც შეიძენენ მაგნიტურ თვისებებს.
