| hlavní stránka | obsah | učebnice | mapa webu | o autorech | rejstřík |
Magnetické vlastnosti závisí na uspořádáním elektronů ve struktuře atomového obalu a to především na čtvrtém kvantovém čísle, které se označuje jako spinové. Spinové kvantové číslo definuje směr rotace elektronu, spin se označuje hodnotami +1/2 nebo -1/2. V jednom orbitalu se nemohou vyskytovat elektrony se stejným spinem. Elektron může svojí rotací na energetické dráze vyvolat magnetické pole, jehož orientace je dána směrem rotace spinu.
Ve stejném orbitalu mohou existovat dva elektrony pouze s opačným spinem, takže jejich magnetické momenty se navzájem ruší. Minerály, v jejichž atomech jsou všechny orbitaly takto párově obsazeny, označujeme jako diamagnetické.
Důležitou skupinou jsou minerály s obsahem d-prvků. V těchto prvcích (především 3d se Z = 22 – 29) se zaplňují d-orbitaly podle Hundova pravidla tak, že nejdříve jsou zaplňovány elektrony s jedním směrem spinu a poté jsou párovány s elektrony s opačným směrem spinu.
V důsledku přítomnosti nepárových elektronů může vzniknout magnetický moment. Nejvíce nespárovaných elektronů v d-orbitalech mají Cr, Mn, Fe a Co. Pokud při vstupu těchto prvků do struktur minerálů dojde k náhodnému uspořádání magnetických dipólů, vznikne látka paramagnetická. Takový minerál má tendenci se uspořádat vzhledem k vnějšímu magnetickému poli a vzniká magnetický dipól, který ale zmizí po odstranění tohoto pole. Příkladem takových minerálů je olivín nebo augit.
Minerály ferromagnetické mají magnetický dipól uspořádaný, což je dosaženo překrýváním orbitalů sousedních atomů. Ve struktuře existují paramagnetické domény s jednotným magnetickým dipólem, ale tyto domény jsou vůči sobě orientovány náhodně. Při vložení do magnetického pole se domény uspořádají (obrázek 48-1) a minerál se stává magnetickým, ale po odstranění magnetického pole si svoje uspořádání zachovávají a chovají se jako permanentní magnet.
U ferrimagnetických minerálů jsou momenty iontových spinů antiparalelní, ale jejich velikost je různá, takže některé domény fungují jako permanentní magnet. Takové chování vykazuje např. magnetit, ilmenit nebo pyrhotin.