Jedes Elektron hat einen Spin, der sich leider vollkommen unserer bildlichen Vorstellungskraft entzieht. Durch diesen Spin wird das Elektron salopp gesagt zu einem kleinen Magneten. Weil es sich hierbei um die kleinsten Magneten der Welt handelt, spricht man von Elementarmagneten. Bei einer handvoll Stoffen, etwa Eisen, richten sich diese Elementarmagnete von selbst parallel aus, wodurch Bereiche mit gleicher Magnetisierung entstehen (folgende Abb.a). Man spricht hier von einem ferromagnetischen Material und nennt die abgegrenzten Bereiche Weiß'sche Bezirke. Warum diese entstehen, kann man exakt nur quantenmechanisch erklären. Verkürzt kann man aber sagen, dass dann die potenzielle Energie geringer ist als bei völliger Unordnung der Elementarmagnete.
| Modell der Weiß'schen Bezirke mit Hilfe von Kompassnadeln: links: teilweise Magnetisierung, rechts: vollständige Magnetisierung. |
Das „Modell-Eisenstück“ in obiger Abb.a ist nicht vollständig magnetisiert, weil sich die Felder der Elementarmagnete teilweise aufheben. Wenn du das Eisen in ein starkes Magnetfeld bringst, kannst du die Elementarmagnete ordnen und so ein stärkeres Feld erzeugen (a → b). Wenn du den Magneten fallen lässt, kommen die Elementarmagnete aber wieder in Unordnung (a ← b), und der Magnet verliert einen Teilseiner Kraft (F3).