Магнетизм проявляется из-за наличия магнитных моментов в веществе. Эти магнитные моменты возникают из-за спинового момента электронов, движения заряда в атоме, а также из-за спин-орбитального взаимодействия.

Магнитный момент вещества определяется формулой:

[ \vec{M} = \gamma \vec{J} ]

где:

( \vec{M} ) - магнитный момент,( \vec{J} ) - угловой момент электронов,( \gamma ) - гиромагнитное отношение.

Существует также формула для расчета магнитной индукции ( B ), создаваемой магнитным моментом:

[ \vec{B} = \mu_0 \left( \dfrac{3(\vec{M} \cdot \vec{r})\vec{r} - \vec{M}}{r^3} \right) ]

где:

( \vec{B} ) - магнитная индукция,( \mu_0 ) - магнитная постоянная,( \vec{r} ) - радиус вектор точки в пространстве.

Таким образом, магнетизм возникает из-за наличия магнитных моментов в веществе, которые создают магнитные поля и приводят к магнитным свойствам материалов.