自旋磁矩，是指材料內部電子的循軌運動和自旋運動都可以看作是一個閉合的環形電流，因而必然產生磁矩，電子自旋運動產生的磁矩稱為自旋磁矩。
自旋是基本粒子或原子核的固有角動量，它與軌道角動量不同，即使粒子處於靜止時也存在。任何粒子的自旋在空間中的方向也不是任意的，它在空間一個確定方向(如磁場方向)上的投影，必須是h/2π(h為普朗克常數)的整數或半整數倍。
水和空氣在穩定狀態下，由於地磁場的同極磁化作用，分子的自旋磁矩不能夠衝破首尾相連的分子鏈。穩定狀態或直線運動狀態一旦破壞，分子鏈蕩然無存。
基本介紹
- 中文名：自旋磁矩
- 外文名：magnetic moment
- 原理：能量守恆與物質不滅原則
- 領域：物理
- 類型：專有名詞
- 性質：描述載流線圈磁性的物理量
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概念介紹
水和空氣在穩定狀態下，由於地磁場的同極磁化作用，分子的自旋磁矩不能夠衝破首尾相連的分子鏈。穩定狀態或直線運動狀態一旦破壞，分子鏈蕩然無存。
根據能量守恆與物質不滅原則，旋風和颱風並不是無緣無故的正常維持，它即有內因又有外因，內因是斥磁性物質分子內部電子軌跡不閉合，近似的電流環每旋轉一周，電流環近似平面與地磁場方向垂直一次，切割一次地磁場磁力線，產生分子的自旋磁矩，這即是分子的自旋電動勢。外因是有初始旋轉速度和初始能量，依靠分子的自旋電動勢，切割磁力線，消耗磁場物質產生能量並輸出能量，維持颱風或旋風的正常旋轉。
實際上，斥磁性物質就如同一台上滿發條的擺鐘，要想使其走動，只需輕輕一推，擺鐘即可正常走動，超擺越大，直到幅度最大為止。有學者認為人造颱風只需將旋轉風的風力加強到十級或略高，即可自動加強到最大風力，形成颱風。
磁矩
描述載流線圈或微觀粒子磁性的物理量。平面載流線圈的磁矩定義為m=iSn式中i電流強度；S為線圈面積；n為與電流方向成右手螺旋關係的單位矢量。在均勻外磁場中，平面載流線圈所受合力為零而所受力矩不為零，該力矩使線圈的磁矩m轉向外磁場B的方向；在均勻徑向分布外磁場中，平面載流線圈受力矩偏轉。許多電機和電學儀表的工作原理即基於此。
定義
在原子中，電子因繞原子核運動而具有軌道磁矩；電子因自旋具有自旋磁矩；原子核、質子、中子以及其他基本粒子也都具有各自的自旋磁矩。這些對研究原子能級的精細結構，磁場中的塞曼效應以及磁共振等有重要意義，也表明各種基本粒子具有複雜的結構。
分子的磁矩就是電子軌道磁矩以及電子和核的自旋磁矩構成的(μ=μs+μl=gsps+glpl)，磁介質的磁化就是外磁場對分子磁矩作用的結果。
粒子的內稟屬性。每種粒子都有確定的內稟磁矩。自旋為s的點粒子的磁矩μ由μ=g(e/2m)p給出，式中e和m分別是該粒子的電荷和質量，g是一個數值因子，p為自旋角動量。自旋為零的粒子磁矩為零。自旋為1/2的粒子，g=2；自旋為1的粒子，g=1；自旋為3/2的粒子，g=2/3。理論上普遍給出g=1/s。
古地球磁矩的變化
古地球磁矩的變化電子 gl2=1.001159652193（10）
μ子 gl2=1.001165923（8）
質子 gl2=2.792847386（63）
中子 gl2=－1.91304275（45）
粒子反常磁矩的來源有二：一是量子電動力學的輻射修正，電子、μ子屬於這種情形，即使是點粒子，粒子產生的電磁場對其自身的作用導致自旋磁矩的微小變化，這一改變可以嚴格地用量子電動力學精確計算，結果與實驗測定符合得很好；另一是由於粒子有內部結構和強相互作用的影響，質子和中子屬於這種情形，質子和中子的反常磁矩用於分析其內部結構。
各類磁矩
載流迴路磁矩
在一個載流迴路中，磁矩大小是電流乘以迴路面積：u=I*S；
其中，u為磁矩，I 為電流，S 為面積。
磁矩方向則為電流繞行方向右手定則所決定的方向。
載流迴路在磁場中所受力矩M與磁矩的關係為：
M=u×B 其中，B 為磁感應強度。
基本粒子磁矩
許多基本粒子(例如電子)都有內稟磁矩，這種磁矩和經典物理的磁矩不同，必須使用量子力學來解釋它，和粒子的自旋有關。而這種內稟磁矩即是許多在巨觀之下磁力的來源，許多的物理現象也和此有關。這些內稟磁矩是量子化的，也就是它有最小的基本單位，常常稱為“磁子”(magneton)或磁元，例如電子自旋磁矩的矢量絕對值即和玻爾磁子成比例關係：
核自旋與核磁矩
核自旋與核磁矩其中為電子自旋磁矩，電子自旋g因子gs是一項比例常數，
為玻爾磁子，s為電子的自旋角動量。
