磁化學

磁化學（magnetic chemistry）是化學的分支，研究化學物質與電磁的關係。物質的磁性的產生，和原子或分子中電子的種種特性有關。 磁化學即研究分子原子中特性與磁學相關的化學問題。

磁化率

主條目：磁化率

磁化學中最重要的指標就是磁化率。它衡量物質放在磁場中產生相互作用的強度。體積磁化率，用符號$\chi _{v}$表示，由如下關係定義：

${\vec {M}}=\chi _{v}{\vec {H}}$

其中，${\vec {M}}$是材料的磁化強度（單位體積中的磁偶極矩），用安培每米（國際單位制）表示；${\vec {H}}$是磁場強度，也用安培每米表示。磁化率是無量綱量。在化學中，摩爾磁化率（χ_mol）是更常用的物理量。它用m³·mol⁻¹（國際單位制）或cm³·mol⁻¹ （厘米-克-秒制）表示，定義為

$\chi _{\text{mol}}=M\chi _{v}/\rho$

其中 ρ 是密度，單位kg·m⁻³ （國際單位制）或g·cm⁻³ （厘米-克-秒制）；M是摩爾質量，單位kg·mol⁻¹ （國際單位制）或g·mol⁻¹ （厘米-克-秒制）。

有很多方法可用於測量磁化率。

• 超導量子干涉儀是一種非常敏感的磁力計。
• 可用核磁共振測量溶液中物質的磁化率。

磁性的類型

主條目：磁

由於原子中的每個電子行為都與磁鐵相似，當一個孤立原子被放在磁場中，即會與磁場產生相互作用，也就是說，電子具有磁矩。相互作用有兩種類型。

1. 抗磁性。當原子處於磁場中，原子會磁極化，即產生感應磁矩。這種相互作用力有將原子推出磁場的趨勢。通常用負符號標記抗磁性。抗磁的原子常沒有未配對電子，也就是說每個電子都與同一原子軌道上的另一個電子相配對。兩個電子的矩會互相抵消，於是原子便沒有淨磁矩。 然而，對於有六個未配對電子的Eu³⁺離子而言，軌道角動量會抵消電子角動量，於是這個原子在0K溫度下具有抗磁性。
2. 順磁性。至少一個電子未與其他電子配對。這樣的原子具有永久的磁矩。當原子處於磁場中，就會被磁場所吸引。通常用正符號標記順磁性。

當原子處於化合物中，其磁性則會隨化學環境發生改變。測量磁矩可以獲取有用的化學信息。

在特定晶體材料中，獨立的磁矩會相互排列起來（磁矩既有強度也有方向）。這就導致了鐵磁性、反鐵磁性和亞鐵磁性。這些晶體性質是整體而言的，和化學性質幾乎沒有關係。

科研

2020年10月，中國科學院合肥物質科學研究院強磁場中心磁性功能材料與器件研究團隊利用洛倫茲透無線電子顯微鏡研究了Kagome晶體Fe3Sn2中的磁結構，澄清了該類材料中的複雜多拓撲態的起源。2021年7月，中國中科院合肥物質科學研究院強磁場中心盛志高研究團隊，利用穩態強磁場大科學裝置SM1超導磁體開展特殊功能材料研究，發現強磁場可以有效調控化學反應的速率、反應路徑以及反應產物。