En mecánica cuántica, la interacción de las partículas con los campos magnéticos (descuidando el momento angular orbital e incluso la energía cinética, esto se llama paramagnetismo de Curie) se describe mediante el siguiente hamiltoniano:
[matemáticas] H = \ vec \ mu \ cdot \ vec B [/ matemáticas]
[matemáticas] \ vec \ mu [/ matemáticas] es el momento magnético de giro del electrón. Usando esta forma de Hamiltoniano (y un poco de mecánica estadística) puede calcular la magnetización del material:
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[matemáticas] M = \ mu N_ + – \ mu N _- [/ matemáticas]
Supuse que el campo magnético es constante y en la dirección [matemática] z [/ matemática].
Los dos [matemática] N [/ matemática] se refieren a la población de spin up y down. Básicamente, la magnetización se debe al momento magnético de los electrones que se alinean con el campo magnético externo.
Esta no es una explicación completa: las cosas son mucho más complicadas debido a varias pequeñas adiciones al Hamiltoniano, pero es un modelo de juguete útil para obtener intuición sobre lo que está sucediendo.
