的磁化是矢量描述的材料的磁状态和被定义为每单位体积的偶极磁矩的量。磁性材料（例如铁或镍）可以被认为是由许多称为偶极子的小磁体组成的。
通常，这些偶极子又具有南北磁极，它们以一定程度的无序分布在材料的体积内。具有强磁性的材料（如铁）的无序性较小，而具有较不明显的磁性的其他材料的无序性较大。
图1.磁偶极子在材料内部随机排列。资料来源：F. Zapata。
但是，通过将材料放置在外部磁场（例如在螺线管内产生的磁场）的中间，偶极子会根据磁场定向，并且材料能够像磁体一样工作（图2）。
图2.例如，将一块铁之类的材料放置在电流I穿过的螺线管内，其磁场使材料中的偶极子对齐。资料来源：F. Zapata。
令M为磁化矢量，定义为：
现在，材料中的磁化强度（浸入外部磁场H中的乘积）与之成正比，因此：
中号 α ħ
比例常数取决于材料，称为磁化率，并表示为χ：
M =χ。H
在国际体系中，M的单位是安培/米，就像H的单位一样，因此χ是无量纲的。
轨道和自旋磁矩
磁性是由移动的电荷产生的，因此要确定原子的磁性，我们必须考虑构成原子的带电粒子的运动。
图3.电子围绕原子核的运动与轨道磁矩一起有助于磁性。资料来源：F. Zapata。
从被认为是绕原子核运行的电子开始，它就像一个微小的回路（闭路或闭路电流回路）。由于轨道磁矩矢量m的大小，该运动有助于原子的磁性：
其中，I是电流强度，A是回路包围的面积。因此，国际系统（SI）中m的单位为安培x平方米。
向量m垂直于回路平面，如图3所示，并按照右手拇指的方向指示。
拇指朝向电流方向，剩余的四个手指环绕循环，指向上方。这个小电路等效于条形磁铁，如图3所示。
自旋磁矩
除轨道磁矩外，电子的行为就像其自身在旋转一样。并非完全以这种方式发生，但是产生的效果是相同的，因此这是原子的净磁矩需要考虑的另一项贡献。
实际上，自旋磁矩比轨道矩更强，并且主要负责物质的净磁化。
图4.自旋磁矩是对材料的净磁化贡献最大的那个。资料来源：F. Zapata。
自旋矩在存在外部磁场的情况下对齐，并产生级联效应，并与相邻矩连续对齐。
并非所有材料都具有磁性。这是因为具有相反自旋的电子成对并且抵消了它们各自的自旋磁矩。
只有不成对的情况才对总磁矩有所贡献。因此，只有具有奇数个电子的原子才有可能被磁性。
原子核中的质子也对原子的总磁矩贡献很小，因为它们也具有自旋，因此也具有相关的磁矩。
但这反过来取决于质量，质子的质量远大于电子的质量。
例子
在电流流经的线圈内部，会产生均匀的磁场。
如图2所示，在此处放置材料时，其磁矩与线圈的磁场对齐。最终效果是产生更强的磁场。
升高或降低交流电压的变压器就是很好的例子。它们由两个线圈组成，初级和次级线圈缠绕在软铁芯上。
图5.在变压器的铁心中发生净磁化。资料来源：维基共享资源。
不断变化的电流流经初级线圈，该线圈交替修改铁芯内的磁场线，进而在次级线圈中感应出电流。
振荡频率相同，但幅度不同。这样，可以获得更高或更低的电压。
代替将线圈缠绕到实心铁心上，优选地放置填充有清漆的金属板的填充物。
原因是由于芯子内部存在涡流，涡流有使芯子过热的作用，但是在板中感应的电流较低，因此使设备的发热减至最小。
无线充电器
手机或电动牙刷可以通过磁感应来充电，这被称为无线充电或感应充电。
它的工作方式如下：有一个基座或充电站，它有一个螺线管或主线圈，不断变化的电流流经该线圈。另一个（次级）线圈连接到电刷手柄。
当将刷子放置在充电站中时，初级线圈中的电流又会在手柄的线圈中感应出电流，这将为手柄中的电池充电。
当铁磁材料的芯（可能是铁）放置在主线圈中时，感应电流的大小会增加。
为了使初级线圈检测到次级线圈的接近性，系统会发出间歇信号。一旦收到响应，所描述的机制就会激活，并且无需电缆即可开始感应电流。
铁磁流体
物质磁性的另一个有趣的应用是铁磁流体。它们由悬浮在液体介质中的铁氧体化合物的微小磁性颗粒组成，该液体介质可以是有机的甚至是水。
颗粒上涂有防止其团聚的物质，因此保持分散在液体中。
想法是，如上所述，液体的流动性与铁氧体颗粒的磁性相结合，铁氧体颗粒本身不是强磁性的，而是在存在外场的情况下获得磁化。
撤回外部磁场后，获得的磁化强度即消失。
铁磁流体最初是由美国国家航空航天局（NASA）开发的，用于在无重力的情况下调动航天器中的燃料，并借助磁场产生脉冲。
目前，铁磁流体有许多应用，其中一些仍处于实验阶段，例如：
-减少扬声器和耳机的消音器上的摩擦（避免混响）。
-允许分离不同密度的材料。
-充当硬盘驱动器轴上的密封件并清除灰尘。
-作为癌症治疗（在实验阶段）。将铁磁流体注入癌细胞中，并施加产生小电流的磁场。这些产生的热量攻击恶性细胞并破坏它们。
参考文献
- 巴西物理学杂志。铁磁流体：性质和应用。从以下网站恢复：sbfisica.org.br
- Figueroa，D.（2005年）。系列：科学与工程物理。第6卷。电磁学。由Douglas Figueroa（USB）编辑。215-221。
- Giancoli，D.，2006年。《物理：应用原理》。第六届Ed Prentice Hall。560-562。
- 柯克·帕特里克（Kirkpatrick，L。），2007年。《物理学：世界观》。第六版。圣智学习。233。
- Shipman，J.，2009年。《物理科学导论》。圣智学习。206-208。