磁性物理學

安培的分子電流觀點最初只是一種假設，但近代原子物理的發展表明，物質的磁性來源於分子內部的電流這一觀點是正確的。按近代理論，原子或分子內部的每個電子繞原子核作軌道運動，等效於一個電流環，具有一定的磁矩；電子和原子核的自旋運動也相當於一個電流環，也具有一定的磁矩。這些磁矩能激發磁場，在外磁場中也要受到磁力矩的作用。無外磁場時各磁矩的取向由於熱運動而作無規分佈，其磁效應互相抵消，宏觀上不顯示磁性；有外磁場作用時，各磁矩趨向於一致的排列，單位宏觀體積中的總磁矩不等於零，宏觀上顯示磁性，此現象稱為物質的磁化。

根據物質磁性的強弱或被磁化的程度大小可分為弱磁物質和強磁物質兩大類。弱磁物質又可分為抗磁體和順磁體兩種。強磁物質主要是由鐵族元素及它們的合金組成的鐵磁體。1905年法國物理學家P.朗之萬建立了抗磁性和順磁性的經典理論，後來J.H.範扶累克提出了相應的量子力學理論。鐵磁性的唯象理論由法國物理學家P.-E.外斯於1907年建立，W.K.海森伯和F.布洛赫等人建立了鐵磁性的量子力學的理論。鐵磁體由於其很強的磁性和獨特的磁化性質而得到廣泛應用。鐵磁學已成為磁性物理學中的一個重要分支。鐵磁學除研究典型的鐵磁性外 ，還要研究反鐵磁性和亞鐵磁性等性質（見磁介質）。鐵氧體是屬半導體性質的非金屬磁性材料，其很高的電阻率使渦流損失很小，廣泛應用於微波領域，是繼金屬磁性材料後的新一代磁性材料。

如磁光效應、磁力效應（包括磁致伸縮、力致伸縮、磁聲效應等）、磁熱效應和磁共振現象等，這些特殊效應都有重要應用。

磁性物理學不僅要建立物質磁性的普遍理論，而且還要研究各種磁性材料的特性、微觀機理、製備和應用等。