安培的“分子電流”假說認(rèn)為材料內(nèi)部是有一個(gè)個(gè)小分子組成，每個(gè)分子都有一圈環(huán)形電流,，電流感應(yīng)出了一個(gè)小的磁矩,，如果這些分子的磁矩取向一致的話，就可以形成一個(gè)強(qiáng)大的磁矩,，整體體現(xiàn)出很強(qiáng)的磁性,。這種用“分子電流”秩序構(gòu)造出整體磁性似乎非常合理，也很容易被人接受,，但實(shí)際上材料內(nèi)部不止步于分子層次,，而是更基本的原子，而原子的內(nèi)部,，是原子核和核外電子,。在這種情形下，“分子電流”是根本不存在的,。

要想認(rèn)識(shí)磁性的起源,，我們必須先了解微觀粒子的自旋。自旋是量子力學(xué)中特有的概念,，它指的是微觀粒子與生俱來就帶有一個(gè)量子化的角動(dòng)量,，屬于粒子的內(nèi)稟屬性。就像所有的粒子都具有一定量的電荷一樣,，所有的粒子都具有自旋的屬性,，而且自旋數(shù)并不一定是整數(shù)。自旋為半奇數(shù)的粒子稱為費(fèi)米子,，自旋為0或整數(shù)的粒子稱為玻色子,。正負(fù)電子、質(zhì)子和中子的自旋都為1/2,；而光子的自旋為零,，屬于玻色子,。自旋可以等效地認(rèn)為是一個(gè)具有N極和S極的最小磁單元。自旋的存在,，使得微觀粒子在運(yùn)動(dòng)過程中不僅僅由于其軌道角動(dòng)量會(huì)產(chǎn)生軌道磁矩,，而它們的自旋角動(dòng)量也同時(shí)會(huì)產(chǎn)生自旋磁矩，粒子的總磁矩是軌道和自旋兩部分貢獻(xiàn)的整體效應(yīng),。對于原子核來說,，中子和質(zhì)子的自旋以及軌道角動(dòng)量將整體貢獻(xiàn)出一個(gè)核磁矩，原子核磁矩的存在,，是核磁共振現(xiàn)象的基礎(chǔ),。對于核外電子來說，諸多電子的軌道磁矩和自旋磁矩也將組合在一起體現(xiàn)整體的磁矩,。電子的磁矩一般要比核磁矩大得多,，因此對于原子整體而言，將主要體現(xiàn)出電子造成的磁矩,。而這些帶固定磁矩的原子的微觀有序排列就將形成材料整體有一個(gè)較大的磁矩,，即從宏觀上來看，材料顯現(xiàn)出了磁性,。

一般來說,，原子的核磁矩要遠(yuǎn)小于電子的整體磁矩，而電子的磁矩又主要是自旋磁矩的貢獻(xiàn),，故原子的總磁矩主要來自于不同自旋方向的電子數(shù)差異形成的總自旋磁矩,。對于固體材料而言，里面的原子或離子是呈周期性排列的,，它們的磁矩也會(huì)出現(xiàn)一定規(guī)律的排列方式,。不同磁矩大小和排列方式構(gòu)成了固體中千變?nèi)f化的磁性。如果有序排列的原子磁矩大小相同并且方向相同,，那么材料整體將體現(xiàn)鐵磁性,；如果原子磁矩大小相同，但是相鄰的磁矩方向相反,，那么材料整體將體現(xiàn)反鐵磁性,；如果相鄰原子的磁矩方向相反，但大小不同,，那么材料整體就將呈現(xiàn)亞鐵性,；如果原子磁矩的排列是雜亂無章的，那么材料整體就是順磁性,。對于固體的這幾類磁性來說,，磁性從強(qiáng)到弱依次是：鐵磁、亞鐵磁,、順磁,、反鐵磁,。在實(shí)際材料中是原子組成的三維點(diǎn)陣，原子磁矩的排列是非常復(fù)雜的,，可能有各種磁性排列方式的組合,，也可能是更加復(fù)雜多變的磁性排列。但不管怎么變化,，所有的材料都有磁性,，只是因?yàn)槠鋬?nèi)部原子磁矩排列方式不同而導(dǎo)致宏觀的磁性強(qiáng)弱不同。

對于鐵磁材料和反鐵磁材料,，其鐵磁性和反鐵磁性并不是穩(wěn)定不變的，一般還和材料的溫度有關(guān),。對于鐵磁材料,，在一定溫度以上將因原子的熱振動(dòng)過于劇烈而打亂原來一致排列的磁矩，材料會(huì)從鐵磁體過渡到順磁體,，對應(yīng)的溫度點(diǎn)叫做居里點(diǎn),。對于反鐵磁材料也存在一個(gè)溫度點(diǎn)叫做奈爾溫度，在這個(gè)溫度以上有規(guī)則排列反鐵磁序?qū)⑥D(zhuǎn)變?yōu)闊o規(guī)則隨機(jī)排列的順磁序,。鐵的居里點(diǎn)在一千攝氏度以上,，因此被磁化成鐵磁體的鋼片能夠保持磁性不變，但是一旦將其加熱到紅熱狀態(tài)就可以發(fā)生退磁效應(yīng),，使其失去磁性,。