می‌‌دانیم كه همه مواد از اتمها ساخته شده‌اند و هر اتم شامل الكترونهای در حال حركت است. بنابراین مسیر حركت الكترونها را می‌‌توان مدار الكترونی در نظر گرفت. این مدارها كه هر كدام به یك تك اتم محدود است، جریان اتمی ‌نام دارند.

اطلاعات اولیه

می‌‌دانیم كه همه مواد از اتمها ساخته شده‌اند و هر اتم شامل الكترونهای در حال حركت است. بنابراین مسیر حركت الكترونها را می‌‌توان مدار الكترونی در نظر گرفت. این مدارها كه هر كدام به یك تك اتم محدود است، جریان اتمی ‌نام دارند. جریان اتمی كه جریانهای كامل دورانی هستند و منجر به انتقال بار نمی‌‌شوند، اما به هر حال این جریان نیز می‌‌تواند میدان مغناطیسی تولید كند. جریان اتمی مدار كوچك بسته‌ای به ابعاد اتمی ‌است و لذا می‌‌توان آن را به طرز مناسبی به صورت یك دوقطبی مغناطیسی توصیف كرد و چون ماده از تعداد زیادی اتم تشكیل شده است، لذا در حالت كلی برای هر ماده می‌‌توان یك گشتاور دوقطبی كلی به نام مغناطش تعریف كرد كه نماینده گشتاور دوقطبی مغناطیسی كل ماده است.



در رابطه ارائه شده برای مغناطش ، فرایند حد همان فرایند حد ماكروسكوپی معمولی است و ΔV را از دید ماكروسكوپی خیلی كوچك می‌‌كنیم، اما نه آنقدر كوچك كه از لحاظ آماری تعداد زیادی اتم نداشته باشد. در این صورت كمیت M یك تابع برداری نقطه‌ای خواهد بود. اگر چنانچه ماده نامغناطیده باشد، چون جهت m_iها كاملا كاتوره‌ای است، بنابراین \sum m_i صفر می‌‌شود و لذا مغناطش كل صفر خواهد بود.

ماده در میدان مغناطیسی خارجی

اگر چنانچه ماده‌ای را در یك میدان مغناطیسی خارجی قرار دهیم، صرف نظر از اینكه ماده مغناطیده باشد (M \ne 0) یا نامغناطیده (M = 0) باشد، در میدان خارجی گشتاور دوقطبی‌های m_i در اثر میدان مغناطیسی خارجی می‌‌چرخند تا با میدان همسو شوند. بنابراین M دیگر صفر نخواهد بود. این فرایند شبیه فرایند قطبش در مواد دی الكتریك است. در آنجا میدان الكتریكی خارجی سبب همسو شدن گشتاور دو قطبی‌های الكتریكی با میدان می‌‌شود.

جریان مغناطش

از دیدگاه ماكروسكوپی می‌‌توان تمام اثرهای مغناطیسی مربوط به ماده را بطور مناسبی برحسب M و مشتقات آن بیان كرد. یكی از این مشتقات \nabla x M می‌‌باشد. این كمیت با یك چگالی جریان انتقالی كه بتواند همان میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط M را بوجود آورد، معادل است. این چگالی جریان را چگالی جریان مغناطش می‌‌گویند.

اهمیت مغناطش

برای محاسبه میدان مغناطیسی حاصل از مواد مغناطیسی ، مغناطش نقش فوق‌العاده زیادی دارد، یعنی در واقع مغناطش نماینده جسم مغناطیسی است. به عنوان مثال ، محاسبه میدان مغناطیسی حاصل از یك ماده مغناطیده در فاصله r از این ماده ، ابتدا كمیتی به نام پتانسیل برداری محاسبه می‌‌شود. پتانسیل برداری به صورت مجموع دو رابطه انتگرالی بیان می‌‌شود. یك انتگرال حجمی ‌كه برحسب چگالی جریان مغناطش نوشته می‌‌شود و یك انتگرال سطحی كه برحسب چگالی سطحی جریان مغناطش (جریان مغناطش در واحد طول كه در لایه سطحی ماده جاری می‌‌شود) كه به صورت M x n تعریف شده، بیان می‌‌گردد. در این رابطه n بردار یكه عمود بر سطح است.

نكته دیگری كه برای اهمیت مغناطش می‌‌توان به آن اشاره كرد، در تعریف شدت میدان مغناطیسی است. معمولا در مورد هر ماده مغناطیسی یك كمیت نرده‌ای به نام پذیرفتاری مغناطیسی تعریف می‌‌شود. اگر این كمیت را با χ_m نشان دهیم و شدت میدان مغناطیسی را با H بیان كنیم، در این صورت در بیشتر موارد یك رابطه خطی بین H و M برحسب χ_m بیان می‌‌شود، یعنی اگر ماده همسانگرد و درعین حال خطی باشد، در این صورت خواهد بود.