Multe materiale au proprietăți magnetice și capacitatea de a fi magnetizate. Două clase de materiale cu proprietăți magnetice sunt materialele paramagnetice și feromagnetice. Aceste materiale au proprietăți magnetice naturale care le permit să fie atrase de un magnet. Materialele paramagnetice sunt slab atrase de magneți, iar materialele feromagnetice sunt puternic atrase de magneți. Aceste proprietăți își au originea în structurile lor subatomice, care determină ce materiale pot fi puternic magnetizate și ce pot fi doar slab magnetizate.
Proprietăți magnetice
•••Ryan McVay / Photodisc / Getty Images
Miezul a ceea ce permite magnetizarea unui material se află în structura sa subatomică, unde electronii se învârt în jurul nucleului atomilor materialului. Un electron care se rotește creează un câmp magnetic numit dipol care, la fel ca un magnet cu bare obișnuite, are atât polii nord, cât și sudul. Când majoritatea electronilor se învârt în aceeași direcție, materialul are potențialul de a fi magnetizat. Cu toate acestea, dacă un material nu are o porțiune mare de electroni care se învârt în aceeași direcție, atunci are mai puțin potențial de magnetizat, deoarece electronii care se învârt în mod opus neutralizează reciproc magnetica individuală câmpuri. Un exemplu de material care are majoritatea electronilor să se rotească în aceeași direcție și care poate fi puternic magnetizat este fierul. Un exemplu de material care nu are majoritatea electronilor săi învârtiți în aceeași direcție și care poate fi magnetizat slab este aluminiu.
Materiale feromagnetice
•••Comstock / Comstock / Getty Images
Datorită structurilor subatomice ale atomilor lor, materialele feromagnetice precum fierul, nichelul gadoliniu și cobaltul sunt atrase în mod natural de magneți. De obicei, aceste materiale trebuie să fie supuse unui proces, cum ar fi încălzirea la o temperatură ridicată, urmată de răcind în timp ce se află sub influența unui câmp magnetic puternic pentru a fi magnetizat ca permanent magnet. Metode mai puțin fizice, cum ar fi mângâierea materialului cu un magnet sau lovirea acestuia cu un ciocan, pot transforma aceste materiale în magneți temporari. Ambele procese fizice fac ca câmpurile magnetice ale materialului induse de electroni să se alinieze unele cu altele.
Materiale paramagnetice
•••Jupiterimages / Comstock / Getty Images
Materialele paramagnetice sunt slab atrase de magneți datorită structurii subatomice a materialelor paramagnetice constând din doar câțiva electroni liberi care se învârt în aceeași direcție. Prin urmare, materialele paramagnetice precum cuprul, aluminiul, platina și uraniul produc magneți mult mai slabi decât cele produse de materialele feromagnetice.
Materiale aliate
Aliajele de materiale feromagnetice și paramagnetice pot varia în funcție de potențialul lor de a fi magnetizate. De exemplu, deși nichelul este un material feromagnetic, o piesă de 5 cenți nu este atrasă de un magnet. Moneda americană de 5 cenți este un aliaj de 20% nichel și 80% cupru. Oțel inoxidabil este un alt exemplu de material care nu este atras de un magnet deoarece este un aliaj de fier feromagnetic cu crom și numeroase alte materiale paramagnetice.
Cu toate acestea, unele aliaje de materiale feromagnetice și paramagnetice produc magneți puternici. Un exemplu este alnico, care într-o formă constă din metale feromagnetice fier, nichel și cobalt cu materialele paramagnetice aluminiu și cupru.