磁场：在场内运动的电荷会受到作用力的物理场。电磁学给出的定义：(见胡有秋等电磁学p202)没有磁介质存在（M=0）只有传导电流产生的磁场时，表述磁场的两个物理量之间才存在着简单关系：磁场强度的单位是：A·m-1。磁性是物质的一种基本属性，正像物质具有质量一样，它的特征是：物质在非均匀磁场中要受到磁力的作用。在具有梯度的磁场中，物质受力的大小和方向反映着物质磁性的特征。磁性被定义为物质在不均匀磁场中会受到磁力作用的一种属性，显然不能再定义磁场就是使物质受到磁力作用的场，这样相互定义是不科学的，因此磁场是由在场内运动着的带电粒子所受到的力来确定的，这种力称作洛伦兹（Lorentz）力，它的作用是使带电粒子的路径发生弯曲，洛伦兹力的大小正比于电荷量q,电荷运动速度v和磁通密度B的乘积，其方向则垂直于v和B所形成的平面,它和磁性物质在不均匀磁场中受到的磁力相比，性质上是完全不相同的，这就避免了又用磁性定义磁场所产生的问题。磁化强度M和磁极化强度J：都是表述物质磁化状态的量。磁化强度M定义为物质单位体积的磁矩：该关系中，磁化强度和磁场强度是同量纲的，所以这里的磁化率是无量纲的，是一个纯粹的数字，但应注意到由于磁化强度定义为单位体积的磁矩，所以公式中的磁化率暗含着单位体积磁化率的意义。在理论推导和测量中，常常使用另外两种定义：质量磁化率：d是材料的密度（kg﹒m-3）克分子磁化率：n为每mol物质的量在文献中还常使用比磁化强度σ的概念：单位：A﹒m2﹒kg-1电磁学的单位由于历史的原因曾有过多种，有静电制(CGSE)，电磁制(CGSM)，高斯制，以及目前规定通用的国际单位制（MKSA)，加之历史上对磁性起源有过不同的认识，至目前为止，磁学量单位的使用上仍存在着一些混乱，较早的文献多使用高斯制，目前虽多数文献采用了国际单位制，但仍不时有使用高斯单位制出现的情况。因此必须熟悉两种单位制之间的换算：磁学量磁偶极矩磁极化强度B.D.Cullity,Introductiontomagneticmaterials此表中H与B的对应值是在真空中的，几乎可用于弱磁介质。由于质量关系，电子磁矩比原子核磁矩大3个量级，因此宏观物质的磁性主要由电子磁矩所决定。本节考虑孤立原子的磁矩。凝聚态物质中构成原子的磁矩第2章中介绍。从经典观点看：一个绕原子核运动的电子，相当于一个环形电流，根据定义，它的轨道磁矩为：原子中的电子应该服从量子力学规律，其运动状态应该由波函数确定，角动量是量子化的，当电子运动的主量子数为n时，角动量的绝对值为：其中l是角量子数，式中，l的可能值为：所以电子的轨道磁矩为：从pl和μl的表达式可以看出：电子处于l=0,即s态时电子的轨道角动量和轨道磁矩都等于0，这是一种特殊的统计分布状态。而l≠0时电子轨道磁矩不为0，其绝对值并不是玻尔磁子的整数倍，但轨道角动量和轨道磁矩在空间都是量子化的，它们在外磁场方向的分量不连续，只是一些由磁量子数ml=0,±1,±2,±3,···,±l确定的（2l+1)个间断值，所以在磁场方向，磁矩分量都是玻尔磁子的整数倍。电子磁矩的第二个来源是电子具有自旋磁矩，它是电子的本征性质，电子的自旋角动量取决于自旋量子数，自旋角动量的绝对值：而自旋角动量在外场中的分量只取决于自旋量子数从上面的讨论中，不难看到：不论是自旋磁矩，还是轨道磁矩，在外磁场中的观察数值都是玻尔磁子B的整数倍。这就是选它做磁矩单位的理由。知道了电子的轨道磁矩和自旋磁矩后，还需要知道它们是如何耦合的，才能计算出原子的磁矩，特别在核外电子多于一个的情况下，还必须考虑电子的分布规律。在多电子原子中，决定电子所处状态的准则有两条：1.Pauli不相容原理：在已知体系中，同一（n,l,ml,ms)量子态上只能有一个电子。2.能量最小原理：体系能量最低时，体系最稳定。核外电子结构用四个量子数n.l.ml.ms表征：(多电子体系)电子轨道大小由主量子数n决定n=1,2,3,4,………的轨道群又称为K,L,M,N,…….的电子壳层大多数原子基态的电子组态可以按此规律给出。少数元素有些变化，如：Cu:······3d10,4s1Cr::······3d5,4s1当电子填满某一电子壳层时，各电子的轨道运动和自旋取向就占据了所有可能方向，形成一个球形对称集合，这样电子自身具有的动量矩和磁矩必然相互抵消，因而，凡是占满电子的壳层，其总动量矩和总磁矩都为零。只有未填满电子的壳层上的电子才会对原子磁矩作出贡献。这种未满壳层称为磁性电子壳层。2.j-j耦合：适用于原子序数Z＞82的原子，在这类原子中，同一电子的轨道-自旋耦合较强，每个电子的轨道角动量和自旋角动量先合成为电子的总角动量，然后各个电子的总角