Самопроизвольная магнетизация в ферромагнетиках связана с явлением, называемым магнитным порядком, который возникает из-за взаимного взаимодействия спинов электронов в атомах материала. Основные физические процессы, влияющие на самопроизвольную магнетизацию, включают:

Обменное взаимодействие: Это квантовомеханическое взаимодействие, которое возникает между соседними атомами из-за их спинов. В ферромагнетиках обменное взаимодействие приводит к выравниванию спинов в одну сторону, что вызывает появление магнитного момента. Чем сильнее это взаимодействие, тем более выраженным становится магнитный порядок.

Локальные поля: Поскольку спины соседних атомов взаимодействуют, возникновение локальных магнитных полей также способствует выравниванию спинов, что ведет к феномену самопроизвольной магнетизации.

Доменная структура: Даже в ферромагнитных материалах может наблюдаться наличие магнитных доменов с различными направлениями магнитных моментов. При внешнем магнитном поле или изменении условий (например, температуры) может происходить перекройка доменов, что также влияет на уровень магнетизации.

Температура оказывает значительное влияние на магнитную ордерность в ферромагнетиках:

Температурный рост: С увеличением температуры кинетическая энергия атомов возрастает, что приводит к усилению колебаний спинов. При определенной температуре, известной как температура Кюри (Tc), обменное взаимодействие становится недостаточно сильным, чтобы поддерживать упорядоченное состояние спинов, и материал теряет свою ферромагнитную природу, переходя в парамагнитное состояние.

Случайное направление спинов: При температуре выше Tc спины становятся неупорядоченными и ориентируются случайным образом. Это приводит к исчезновению макроскопической магнетизации, так как магнитные моменты отдельных атомов, ориентированные в разные стороны, взаимно компенсируются.

В результате, в ферромагнитных материалах наблюдается четкая связь между температурой и магнитной ордерностью, где стабильная самопроизвольная магнетизация сохраняется при температурах ниже температуры Кюри.