Neben den klassischen Phasen, Gas, Flüssigkeit und Festkörper, ist wohl der Magnetismus der bekannteste und technisch bedeutsamste Aggregatzustand der Materie. Er war schon den alten Chinesen und Griechen vertraut. Und er existiert deswegen, weil die Elementarteilchen, Elektron und Proton, außer ihrer Masse und ihrer elektrischen Ladung noch ein magnetisches Moment besitzen. Wir können es uns wie eine kleine Kompassnadel vorstellen mit zwei Magnetpolen, Nord und Süd. Alle Atome haben solche magnetischen Momente und makroskopische Körper ebenfalls. Nur merkt man oft nichts davon. Heute findet man magnetische Werkstoffe in zahlreichen technischen Geräten wie Elektromotoren, Dynamomaschinen, Haftmagneten, Datenspeichern, Tonbändern, Festplatten von Computern usw. Aber nur einige chemischen Elemente und Verbindungen sind „magnetisch“ in dem Sinne, dass sie bei Raumtemperatur merkliche Kräfte aufeinander ausüben. Bekannt ist das nur von Eisen, Nickel, Gadolinium und Kobalt sowie einigen ihrer Verbindungen. Alle anderen Stoffe sind nur sehr schwach magnetisch. Wie kommt diese magnetische Kraft in nur wenigen Stoffen zustande, wo doch alle Materie magnetische Momente der gleichen Größenordnung besitzt, nämlich diejenigen der Elektronen und Atomkerne? Um das zu verstehen, betrachten wir zunächst die Energieverhältnisse zwischen den Momenten der Atome. Jeder magnetische Dipol mit dem Moment  \(\boldsymbol{\mu}\) erzeugt in seiner Umgebung ein magnetisches Feld  \(\boldsymbol{B}\) :