El moment magnètic d'un àtom és la principal magnitud vectorial física que caracteritza les propietats magnètiques de qualsevol substància. La font de formació del magnetisme, segons la teoria electromagnètica clàssica, són els microcorrents que sorgeixen del moviment d'un electró en òrbita. El moment magnètic és una propietat indispensable de totes les partícules elementals, nuclis, capes d'electrons atòmiques i molècules sense excepció.
El magnetisme, que és inherent a totes les partícules elementals, segons la mecànica quàntica, es deu a la presència d'un moment mecànic en elles, anomenat espín (el seu propi moment mecànic de naturalesa quàntica). Les propietats magnètiques del nucli atòmic estan formades pel moment de spin de les parts constituents del nucli: protons i neutrons. Les capes electròniques (òrbites intraatòmiques) també tenen un moment magnètic, que és la suma dels moments magnètics dels electrons que s'hi troben.
En altres paraules, els moments magnètics de l'elementalLes partícules i els orbitals atòmics es deuen a un efecte mecànic quàntic intraatòmic conegut com a impuls de spin. Aquest efecte és similar al moment angular de rotació al voltant del seu propi eix central. El moment d'espín es mesura amb la constant de Planck, la constant fonamental de la teoria quàntica.
Tots els neutrons, electrons i protons, dels quals, de fet, consta l'àtom, segons Planck, tenen un espín igual a ½. En l'estructura d'un àtom, els electrons, que giren al voltant del nucli, a més del moment de spin, també tenen un moment angular orbital. El nucli, tot i que ocupa una posició estàtica, també té un moment angular, que es crea per l'efecte de spin nuclear.
El camp magnètic que genera un moment magnètic atòmic està determinat per les diferents formes d'aquest moment angular. La contribució més notable a la creació d'un camp magnètic la fa l'efecte gir. Segons el principi de Pauli, segons el qual dos electrons idèntics no poden estar simultàniament en el mateix estat quàntic, els electrons lligats es fusionen, mentre que el seu moment de spin adquireix projeccions diametralment oposades. En aquest cas, el moment magnètic de l'electró es redueix, la qual cosa redueix les propietats magnètiques de tota l'estructura. En alguns elements que tenen un nombre parell d'electrons, aquest moment disminueix a zero i les substàncies deixen de tenir propietats magnètiques. Així, el moment magnètic de les partícules elementals individuals té un impacte directe en les qualitats magnètiques de tot el sistema nuclear-atòmic.
Els elements ferromagnètics amb un nombre imparell d'electrons sempre tindran un magnetisme diferent de zero a causa de l'electró no aparellat. En aquests elements, els orbitals veïns se superposen i tots els moments de gir dels electrons no aparellats prenen la mateixa orientació a l'espai, la qual cosa condueix a l'assoliment de l'estat d'energia més baix. Aquest procés s'anomena interacció d'intercanvi.
Amb aquesta alineació dels moments magnètics dels àtoms ferromagnètics, sorgeix un camp magnètic. I els elements paramagnètics, formats per àtoms amb moments magnètics desorientats, no tenen el seu propi camp magnètic. Però si actues sobre ells amb una font externa de magnetisme, aleshores els moments magnètics dels àtoms s'uniran i aquests elements també adquiriran propietats magnètiques.
