Magnetịsmus

Sammelbegriff für alle Erscheinungen des magnetischen Feldes und seiner Wirkung auf die Materie. Ein Magnetfeld entsteht in der Umgebung von Dauermagneten oder jeder bewegten elektrischen Ladung, z. B. eines Strom durchflossenen Leiters (Elektromagnet). Die Pole eines Magneten (stets ein Dipol) werden nach den Erdmagnetpolen Nord- und Südpol genannt. Gleichnamige Pole stoßen sich ab, ungleichnamige ziehen sich an. Da sich eine beweglich aufgehängte Magnetnadel parallel zur Richtung des Erdmagnetfeldes einstellt, kann sie (außer in der Nähe der Erdpole) als Kompass dienen.

Die Materie zeigt fünf verschiedene Arten magnetischen Verhaltens: 1. Diamagnetismus zeigen alle Stoffe, deren Atome kein natürliches magnetisches Moment haben; sie werden von einem Magnetfeld immer abgestoßen (z. B. Wismut). – 2. Paramagnetismus zeigen die Stoffe, deren Atome ein magnetisches Moment haben. Wegen der Temperaturbewegung der Atome sind diese sog. Elementarmagnete zunächst willkürlich ausgerichtet. In einem Magnetfeld stellen sie sich überwiegend in Richtung der magnetischen Feldlinien ein und werden in ein Magnetfeld stets hineingezogen (z. B. Aluminium). – 3. Ferromagnetismus zeigen nur die 4 chemischen Elemente: Eisen, Cobalt, Nickel, Gadolinium und einige Legierungen. Die Elementarmagnete haben hier das Bestreben, sich schon ohne äußeres magnetisches Feld parallel zu stellen. Es bilden sich kleine, abgegrenzte Bezirke (sog. Weiß’sche Bezirke), in denen die Elementarmagnete alle eine Richtung haben. Da diese Bezirke zunächst willkürlich verteilt sind, ist ein solcher Körper unmagnetisch. In einem Magnetfeld klappen die Bezirke als Ganzes in Richtung des Magnetfeldes um, und man erhält einen Magneten, der einen Teil seines Magnetismus auch noch nach Abschalten des Feldes behält (magnetische Remanenz; Hysterese). Um einen Magneten zu entmagnetisieren, braucht man eine gewisse, seiner augenblicklichen Magnetrichtung entgegengesetzt gerichtete magnetische Feldstärke, die auch Koerzitivkraft heißt. – 4. Antiferromagnetismus zeigen einige Metalle und Metalloxide (z. B. Manganoxid). Die Elementarmagnete richten sich wie beim Ferromagnetismus in ganzen Kristallbereichen aus, stehen jedoch bei direkt benachbarten Atomen antiparallel (entgegengesetzt gerichtet). – 5. Einen Übergangsfall zwischen Ferro- und Antiferromagnetismus bilden die Ferrite, (Metalloxid-Eisenoxidverbindungen), in denen sich die Elementarmagnete teils ferromagnetisch, teils antiferromagnetisch verhalten; man spricht in dem Fall auch von Ferrimagnetismus.