A mágnes az, ami statikus mágneses mezőt hordoz magában. Sokféle mágnes létezik. A leggyakrabban néhány speciális fémből, különösen vasból készült állandó mágnesek, vagy e fémek és más anyagok (például gumi vagy kerámia) keverékei. Más mágneseknél a mágneses mező létrehozásához elektromosságot kell tekercselt huzalokon keresztül áramoltatni. Egyes mágnesek ezek kombinációi — ezeknél egy vasmag köré tekert huzal van.
Még az egyes részecskék, például a forgó elektronok is rendelkeznek mágneses mezővel körülöttük, így az elektronokat is nevezhetjük “mágneseknek”. Az állandó mágnesek valójában azok az anyagok, amelyekben az elektronok többnyire ugyanabban az irányban forognak. A legtöbb anyagban az elektronok többsége párosítva van más, ellentétes irányban forgó elektronokkal, de néhány anyagban, például a vasban sok a párosítatlan elektron. Ezek nettó mágnesességet hozhatnak létre, amikor kölcsönhatásba lépnek egymással, így azonos irányú pörgés esetén kisebb energiával rendelkeznek. Néhány anyagban vannak olyan párosítatlan elektronok, amelyek úgy lépnek kölcsönhatásba másokkal, hogy átlagosan ellentétes irányban pörögnek – ezek pocsék mágneseket eredményeznek (ezeket “antiferromágneseknek” nevezzük).
Egy szabványos állandó mágnes készítésének két követelményére gondolhatunk. Először is, az elektronok spinjeinek megfelelő kölcsönhatásban kell lenniük, hogy egymás mellé kerüljenek. Ez azt jelenti, hogy az energiának csökkennie kell, amikor felsorakoznak. Még akkor sem fognak felsorakozni, ha nem elég hidegek, mint ahogy a vízmolekulák sem fognak jéggé sorakozni, ha nem elég hidegek. Ha már egyszer sok, egymás mellé sorakozó spinekből álló tartomány keletkezett, valaminek el kell érnie, hogy maguk a tartományok is egymás mellé sorakozzanak. Ellenkező esetben a mágneses anyag olyan, mintha különböző irányba mutató kis mágnesek gyűjteménye lenne, így a mezőik kioltják egymást. Egy másik mágnesből származó nagy mező alkalmazásával a tartományok mágneses irányai felsorakozhatnak. Az állandó mágnesekhez használt anyagokban ezek a domén irányok többnyire megrekednek, ahelyett, hogy visszahúzódnának, és ellentétes irányba mutatnának.
Azokat a mágneseket, amelyeknek áramlásához elektromosságra van szükségük, elektromágneseknek nevezzük. A mágneses mező változhat, ha a vezetékekben lévő áram változik. Azért adtam meg fentebb a “statikus” kifejezést, hogy a fényt mint “mágnest” kizárjam. A fényhullámok a fénysebességgel terjedő oszcilláló elektromos és mágneses mezőkből állnak, és ezt nem akartam belevenni annak meghatározásába, hogy mi a mágnes.
Tom J. (és mike w)

(megjelent: 2007.10.22.)