En aquestes substàncies el camp d’inducció magnètica B és, per tant, molt més intens que en el buit, per a un mateix valor de l’excitació magnètica H. Els metalls Fe, Co, Ni, Gd, Dy i alguns minerals i aliatges metàl·lics són ferromagnètics. Les substàncies ferromagnètiques tenen una permeabilitat relativa molt elevada, de l’ordre de 1000, variable en funció del camp H i de les condicions a què ha estat sotmès el material, i si hom hi anul·la el camp H, no s’hi anul·la el B, i així resten magnetitzades (magnetisme romanent), per la qual cosa poden ésser emprades per a fabricar imants. Per a cada substància ferromagnètica hi ha una temperatura, anomenada de Curie, sobrepassada la qual la substància es torna paramagnètica. No hi ha líquids ni gasos ferromagnètics. Les explicacions que hom ha donat del ferromagnetisme coincideixen a assenyalar que és un fenomen degut a propietats no atòmiques ni moleculars, sinó de l’estructura cristal·lina. El model teòric més simple, degut a Weiss, suposa l’existència d’unes petites regions, anomenades dominis de Weiss, d’uns 10-4 cm3, on hi ha uns 1019 àtoms, amb els moments magnètics de tots aquests àtoms arrenglerats paral·lelament. Posteriorment, Heisenberg ha fet notar que aquest arrenglerament només és dels moments magnètics deguts als spins dels electrons i que, bé que les forces que el determinen són quàntiques, en el raonament energètic té una gran importància l’energia electroestàtica de les càrregues elèctriques dels electrons atòmics. Quan el material no és imantat (B=0), els diversos dominis de Weiss tenen moments magnètics orientats segons totes les direccions de l’espai, i llurs accions es compensen entre elles. La imantació sota l’acció d’un camp H dèbil es produeix per un desplaçament de les fronteres dels dominis, molt sovint en direccions determinades per les impureses dels cristalls, i només quan aquests desplaçaments són petits esdevenen reversibles. Quan el camp H és intens, es produeix la rotació dels moments magnètics d’alguns dominis, la qual cosa afavoreix la imantació. Així s’explica que la magnetització del material tingui un límit (saturació), i que per a anul·lar el magnetisme romanent calgui un camp H de sentit contrari (camp coercitiu) (histèresi).
m
Física