feromagnetism, fenomen fizic în care anumite materiale neîncărcate electric atrag puternic altele. Două materiale găsite în natură, lodestone (sau magnetit, un oxid de fier, Fe3O4) și fier, au capacitatea de a dobândi astfel de puteri atractive și sunt adesea numite ferromagneți naturali. Au fost descoperite cu mai bine de 2.000 de ani în urmă și toate studiile științifice timpurii ale magnetismului au fost efectuate pe aceste materiale. Astăzi, materialele feromagnetice sunt utilizate într—o mare varietate de dispozitive esențiale pentru viața de zi cu zi-de ex.,, motoare electrice și generatoare, transformatoare, telefoane și difuzoare.
există dovezi ample că unii atomi sau ioni au un moment magnetic permanent care poate fi imaginat ca un dipol format dintr-un pol pozitiv sau nord, separat de un pol negativ sau sud., În ferromagneți, cuplarea mare dintre momentele magnetice atomice duce la un anumit grad de aliniere a dipolului și, prin urmare, la o magnetizare netă.fizicianul francez Pierre-Ernest Weiss a postulat un tip de ordin magnetic pe scară largă pentru feromagneți numit structură de domeniu. Conform teoriei sale, un solid feromagnetic constă dintr-un număr mare de regiuni mici sau domenii, în fiecare dintre care toate momentele magnetice atomice sau ionice sunt aliniate., Dacă momentele rezultate ale acestor domenii sunt orientate aleatoriu, obiectul în ansamblu nu va afișa magnetism, dar un câmp de magnetizare aplicat extern va roti, în funcție de puterea sa, unul după altul dintre domenii în aliniere cu câmpul extern și va determina creșterea domeniilor aliniate în detrimentul celor nealiniate. În starea de limitare numită saturație, întregul obiect va cuprinde un singur domeniu.
structura domeniului poate fi observată direct., Într-o tehnică, o soluție coloidală de particule magnetice mici, de obicei magnetită, este plasată pe suprafața unui feromagnet. Când sunt prezenți poli de suprafață, particulele tind să se concentreze în anumite regiuni pentru a forma un model care este ușor observat cu un microscop optic. Modelele de domeniu au fost, de asemenea, observate cu lumină polarizată, neutroni polarizați, fascicule de electroni și raze X.în multe feromagneți momentele dipolului sunt aliniate paralel de cuplajul puternic., Acesta este aranjamentul magnetic găsit pentru metale elementare fier (Fe), nichel (Ni) și cobalt (Co) și pentru aliajele lor unul cu altul și cu alte elemente. Aceste materiale constituie încă cel mai mare grup de feromagneți utilizați în mod obișnuit. Alte elemente care posedă o coliniare comanda sunt metalelor rare gadoliniu (Gd), terbiu (Tb), și disprosiu (Dy), dar ultimii doi devin ferromagnets numai bine sub temperatura camerei. Unele aliaje, deși nu sunt compuse din niciunul dintre elementele menționate, au totuși un aranjament de moment paralel., Un exemplu în acest sens este aliajul Heusler Cualmn3, în care atomii de mangan (Mn) au momente magnetice, deși metalul de mangan în sine nu este feromagnetic.din 1950 și în special din 1960, s-a descoperit că mai mulți compuși legați ionic sunt feromagnetici. Unii dintre acești compuși sunt izolatori electrici; alții au o conductivitate de mărime tipică semiconductorilor. Astfel de compuși includ calcogenuri (compuși de oxigen, sulf, seleniu sau telur), halogenuri (compuși de fluor, clor, brom sau iod) și combinațiile lor., Ionii cu momente dipolice permanente din aceste materiale sunt manganul, cromul (Cr) și europiul (UE); ceilalți sunt diamagnetici. La temperaturi scăzute, metalele de pământuri rare holmiu (Ho) și erbiu (Er) au un aranjament de moment neparalel care dă naștere unei magnetizări spontane substanțiale. Unii compuși ionici cu structura cristalină spinel posedă, de asemenea, ordonare feromagnetică. O structură diferită duce la o magnetizare spontană în thulium (Tm) sub 32 Kelvin (K).,deasupra punctului Curie (numit și temperatura Curie), magnetizarea spontană a materialului feromagnetic dispare și devine paramagnetic (adică rămâne slab magnetic). Acest lucru se întâmplă deoarece energia termică devine suficientă pentru a depăși forțele de aliniere interne ale materialului. Temperaturile Curie pentru unii feromagneți importanți sunt: fier, 1,043 K; cobalt, 1,394 K; nichel, 631 K; și gadoliniu, 293 K.