외부로부터 인가된 자기장은 H으로 표시. 만일 코일을 조밀하게 N회 감아 길이가 l인 원주형 코일에 전류 i를 흘리면 H=Ni/l.
자속 밀도는 B로 표시. B=uH=u0H+u0M. ur은 상대 투자율.
자기모멘트의 기원 : 1 핵 주위를 도는 전자의 궤도운동으로 회전축 방향으로 궤도 자기 모멘트 가짐. 2. 각 전자는 한 축을 중심으로 자전하여 스핀 자기 모멘트 형성
보어 마그네톤 : 가장 기본적인 자기 모멘트. uB로 표시. 원자의 각 전자의 스핀자기모멘트는 플마uB, 궤도자기모멘트는 mluB. ml은 자기 양자수.
한 원자의 순 자기 모멘트는 각 전자가 가지는 궤도 및 스핀 모멘트의 합.
반자성 : 매우 약한 자기 특성. 영구적X. 인가 자기장에 의해 전자 궤도 운동 변하여 인가된 자기장과 반대방향으로 유도됨. 상태 투자율 ur은 1보다 아주 조금 작아 자화율Xm(ur-1)은 음수. 반자성은 모든 재료에서 볼 수 있으나 매우 약함.
상자성 : 어떤 재료가 영구 자기 쌍극자를 가질 때, 외부 자기장이 없을 때에는 두서없이 정렬하여 순 자화값이 영이나 외부 자기장이 인가될 때에는 외부 자기장에 의해 정렬. 그러나 이들 자기 쌍극자는 개별적으로 작용하여 이웃한 쌍극자끼리 서로 반응하지 않음. 상대 투자율 ur은 1보다 아주 약간 커 자화율 Xm은 양수.
강자성 : Fe, Ni, Co와 그리고 희토류 금속들은 외부 자기장 없어도 영구 자기 모멘트 가짐. 강자성체의 영구 자기 모멘트는 전자 구조에서 스핀이 상쇄되지 않음. 자기 쌍극자간의 결합반응이 일어나 서로 같은 방향으로 정렬. 이로써 자구 형성. 자기이력 일어남.
페리자성 : 강자성체와 유사하나 순 자기 모멘트의 기원이 다름. 결합에서 이온들간의 반평행 결합으로 인해 순 자기 모멘트가 형성. 입방형 페라이트의 역스피넬 구조에서 (Fe3+)(Fe2+Fe3+)O3은 3가는 반은 팔면체 배위자리, 반은 사면체 자리 위치. 2가는 모두 팔면체 위치. 이때 모든 3가 이온이 서로 상쇄하고 2가만 남음.
반강자성 : 이온의 자기 모멘트의 결합이 반대 방향 정렬을 초래. MnO가 대표적 사례. 따라서 순 자기 모멘트는 영.
자성에 대한 온도 영향 : 온도 상승 시 원자의 열적 운동 증가하여 정렬된 모멘트의 정렬을 흐뜨러지게함. 포화 자화는 열적 진동이 가장 적은 0K에서 최대값을 가진다.
퀴리온도 : 포화자화는 온도 상승할수록 점차 감소하다가 퀴리온도 Tc에서 급격히 영으로 떨어짐. 그 이상 온도에서는 상자성 띰. 니켈의 퀴리온도는 335도.
자기이력 : 외부 자기장이 인가되며 자기장과 근접하게 정렬된 자구들이 그렇지 않은 자구들을 잠식하며 성장. 단일 자구로 변호. 단결정 내에 여러 자구 있을 수 있다. 포화자화 일어나고 H가 0이 되어도 잔류하는 자속밀도 Br 있음. 이들은 자구벽이 운동하는 데에 대한 저항이 존재하기 때문.
연자성 재료는 교류 자기장을 필요로 하는 소자에 사용. 폐곡선 면적은 자화-탈자화 주기당 재료의 단위 부피당 자기에너지 손실인데, 이 값이 적어야함. 큰 초기 투자율과 작은 보자력. 전기저항을 높여 와전류를 방지시킴으로 에너지 손실 막아야.
경자성 재료는 영구 자석에 쓰임. 보자력과 BHmax 값이 커야함. 탈자화하는데 더 많은 에너지가 필요되야 하므로. BHmax는 탈자화 저항성을 나타냄.
초전도성 : 임계온도Tc, 임계자기장Hc, 임계전류밀도Jc 이하에서 저항이 영의 값을 가짐. 전도 전자쌍간의 인력으로 초래. 쌍을 이루는 전자들이 조정 정렬하여 열적 진동이나 불순물에 의한 산란이 매우 비효율적으로 됨. 초전도체 I형은 완벽하게 반자성을 띠어 인가된 모든 자기장이 재료로부터 차단됨. 임계 자기장에 이르면 자속이 완벽하게 재료 통과. 초전도체 임계자기장1과 2사이에서 정상영역과 초전도영역이 모두 존재.