Atomun maqnit anı hər hansı bir maddənin maqnit xassələrini xarakterizə edən əsas fiziki vektor kəmiyyətidir. Klassik elektromaqnit nəzəriyyəsinə görə maqnetizmin əmələ gəlməsinin mənbəyi elektronun orbitdə hərəkətindən yaranan mikro cərəyanlardır. Maqnit momenti istisnasız olaraq bütün elementar hissəciklərin, nüvələrin, atom elektron qabıqlarının və molekulların əvəzsiz xüsusiyyətidir.
Kvant mexanikasına görə bütün elementar hissəciklərə xas olan maqnitizm onlarda spin adlanan mexaniki momentin (kvant təbiətinin öz mexaniki impulsunun) olması ilə bağlıdır. Atom nüvəsinin maqnit xassələri nüvənin tərkib hissələrinin - protonların və neytronların spin momentindən ibarətdir. Elektron qabıqların (atomdaxili orbitlər) də onun üzərində yerləşən elektronların maqnit momentlərinin cəmi olan maqnit momenti var.
Başqa sözlə, elementarın maqnit momentlərihissəciklər və atom orbitalları spin impulsu kimi tanınan atomdaxili kvant mexaniki təsiri ilə bağlıdır. Bu təsir öz mərkəzi oxu ətrafında fırlanma bucaq momentinə bənzəyir. Spin impulsu kvant nəzəriyyəsinin əsas sabiti olan Plank sabiti ilə ölçülür.
Bütün neytronların, elektronların və protonların, əslində, atomdan ibarət olan Plankın fikrincə, spini ½-ə bərabərdir. Atomun strukturunda nüvə ətrafında fırlanan elektronlar spin impulsundan əlavə orbital bucaq impulsuna da malikdirlər. Nüvə, statik mövqe tutsa da, nüvə spin effekti ilə yaranan bucaq impulsuna da malikdir.
Atom maqnit momentini yaradan maqnit sahəsi bu bucaq momentumunun müxtəlif formaları ilə müəyyən edilir. Maqnit sahəsinin yaradılmasına ən nəzərəçarpacaq töhfə spin effekti ilə verilir. Pauli prinsipinə görə, iki eyni elektron eyni vaxtda eyni kvant vəziyyətində ola bilməz, bağlı elektronlar birləşir, spin momentləri isə diametrik olaraq əks proyeksiyalar əldə edir. Bu halda elektronun maqnit anı azalır ki, bu da bütün strukturun maqnit xüsusiyyətlərini azaldır. Cüt sayda elektron olan bəzi elementlərdə bu an sıfıra enir və maddələr maqnit xüsusiyyətlərini itirir. Beləliklə, ayrı-ayrı elementar hissəciklərin maqnit momenti bütün nüvə-atom sisteminin maqnit keyfiyyətlərinə birbaşa təsir göstərir.
Tək sayda elektronu olan ferromaqnit elementlər qoşalaşmamış elektrona görə həmişə sıfırdan fərqli maqnitliyə malik olacaqlar. Belə elementlərdə qonşu orbitallar üst-üstə düşür və qoşalaşmamış elektronların bütün spin momentləri kosmosda eyni oriyentasiya alır ki, bu da ən aşağı enerji vəziyyətinin əldə olunmasına gətirib çıxarır. Bu proses mübadilə qarşılıqlı əlaqəsi adlanır.
Ferromaqnit atomlarının maqnit momentlərinin bu uyğunlaşması ilə bir maqnit sahəsi yaranır. Orientasiya olunmuş maqnit momentləri olan atomlardan ibarət paramaqnit elementlərin isə öz maqnit sahəsi yoxdur. Ancaq xarici maqnit mənbəyi ilə onlara təsir etsəniz, atomların maqnit momentləri bərabərləşəcək və bu elementlər də maqnit xassələri əldə edəcəklər.
