Mnoho materiálů má magnetické vlastnosti a schopnost magnetizace. Dvě třídy materiálů s magnetickými vlastnostmi jsou paramagnetické a feromagnetické materiály. Tyto materiály mají přirozené magnetické vlastnosti, které jim umožňují přitahovat magnet. Paramagnetické materiály jsou slabě přitahovány k magnetům a feromagnetické materiály jsou silně přitahovány k magnetům. Tyto vlastnosti pocházejí z jejich subatomárních struktur, které určují, které materiály mohou být silně magnetizovány a které mohou být magnetizovány jen slabě.
Magnetické vlastnosti
•••Ryan McVay / Photodisc / Getty Images
Jádro toho, co umožňuje magnetizaci materiálu, spočívá v jeho subatomární struktuře, kde se elektrony točí kolem jádra atomů materiálu. Rotující elektron vytváří magnetické pole zvané dipól, které má, stejně jako běžný tyčový magnet, severní i jižní pól. Když se většina elektronů točí stejným směrem, materiál má potenciál být magnetizován. Pokud však materiál nemá velkou část svých elektronů otáčejících se ve stejném směru, pak ano menší potenciál magnetizace, protože opačně se točící elektrony navzájem neutralizují individuální magnet pole. Příkladem materiálu, který má většinu svých elektronů otáčejících se stejným směrem a může být silně magnetizován, je železo. Příkladem materiálu, který nemá většinu svých elektronů otáčejících se stejným směrem a může být magnetizován pouze slabě, je hliník.
Feromagnetické materiály
•••Comstock / Comstock / Getty Images
Kvůli subatomárním strukturám jejich atomů jsou feromagnetické materiály, jako je železo, nikl, gadolinium a kobalt, přirozeně přitahovány magnety. Typicky musí tyto materiály projít procesem, jako je zahřívání na vysokou teplotu, po kterém následuje chlazení pod vlivem silného magnetického pole, aby bylo magnetizováno jako trvalé magnet. Méně fyzikální metody, jako je hlazení materiálu magnetem nebo údery kladivem, mohou z těchto materiálů udělat dočasné magnety. Oba fyzikální procesy způsobují vzájemné vyrovnání magnetických polí indukovaných elektrony materiálu.
Paramagnetické materiály
•••Jupiterimages / Comstock / Getty Images
Paramagnetické materiály jsou k magnetům přitahovány jen slabě díky subatomární struktuře paramagnetických materiálů, která se skládá pouze z relativně malého počtu volných elektronů otáčejících se stejným směrem. Proto paramagnetické materiály, jako je měď, hliník, platina a uran, vytvářejí mnohem slabší magnety než feromagnetické materiály.
Legované materiály
Slitiny feromagnetických a paramagnetických materiálů se mohou lišit v závislosti na jejich potenciálu magnetizace. Například, ačkoli je nikl feromagnetický materiál, 5centový kus není přitahován k magnetu. Americká 5 centová mince je slitina 20 procent niklu a 80 procent mědi. Nerezová ocel je dalším příkladem materiálu, který nepřitahuje magnet, protože se jedná o slitinu feromagnetického železa s chromem a mnoha dalšími paramagnetickými materiály.
Některé slitiny feromagnetických a paramagnetických materiálů však vytvářejí silné magnety. Jedním z příkladů je alnico, které v jedné formě sestává z feromagnetických kovů, železa, niklu a kobaltu s paramagnetickými materiály, hliníkem a mědí.