電介質和半導體的磁性

與金屬不同，電介質和半導體通常沒有流動電子。所以， 磁矩 在這些物質中，它們與處於離子狀態的電子一起局域化。這是主要區別。 金屬的磁性，由能帶理論描述，由電介質和半導體的磁性描述。

根據能帶理論，電介質是含有偶數的晶體 電子……這意味著電介質只能暴露 抗磁特性，但是，這並沒有解釋許多此類物質的某些特性。

事實上，局域電子的順磁性，以及鐵磁性和反鐵磁性（物質的一種磁性狀態，其特徵是物質的相鄰粒子的磁矩相互定向，因此磁化body as a whole is very small) of dielectrics is the result of the Coulomb mutual replication (電子在真實原子中的庫侖相互作用能Uc在1到10電子伏特或更大)。

假設在一個孤立的原子中出現了一個額外的電子，這導致它的能量增加了值 e。這意味著下一個電子處於能級 Uc + e。在晶體內部，這兩個電子的能級分裂成能帶，只要存在帶隙，晶體就是半導體或電介質。

這兩個區域通常包含偶數個電子，但可能會出現只有下部區域被填充而其中電子數為奇數的情況。

這種電介質稱為 莫特-哈伯德電介質…如果重疊積分很小，則電介質將表現出順磁性，否則會出現明顯的反鐵磁性。

諸如 CrBr3 或 EuO 等電介質表現出基於超交換相互作用的鐵磁性。大多數鐵磁電介質由被非磁性離子隔開的磁性 3d 離子組成。

在 3d 軌道彼此直接相互作用的距離很大的情況下，交換相互作用仍然是可能的 - 通過重疊磁性離子的 3d 軌道和非磁性陰離子的 p 軌道的波函數。

兩種類型的軌道“混合”，它們的電子成為幾種離子共有的 - 這就是超交換相互作用。這種電介質是鐵磁的還是反鐵磁的取決於 d 軌道的類型、它們的電子數量，以及從非磁性離子所在位置觀察一對磁性離子的角度。

具有自旋矢量 S1 和 S2 的兩個細胞之間的反對稱交換相互作用（稱為 Dzialoszinski-Moria 相互作用）只有在所討論的細胞不具有磁性時才具有非零能量。

這種類型的相互作用在一些反鐵磁體中以弱自發磁化的形式（以弱鐵磁性的形式）觀察到，也就是說，磁化強度是千分之一 與傳統鐵磁體的磁化……此類物質的例子：赤鐵礦、碳酸錳、碳酸鈷。