Une mesure de la tendance d'un objet à s'aligner avec un champ magnétique, provenant de son spin et de son mouvement orbital.Le moment magnétique est une grandeur vectorielle qui mesure la force et l'orientation de la tendance d'une particule ou d'un objet à s'aligner avec un champ magnétique externe. Il provient de deux sources : le spin intrinsèque des particules (comme les électrons) et leur mouvement orbital autour d'un noyau ou dans une boucle de courant. Le moment magnétique est fondamental pour comprendre le magnétisme à toutes les échelles, des atomes individuels aux étoiles entières.
Le concept de moment magnétique a été développé au XIXe siècle, mais son traitement quantique a commencé avec les travaux de Wolfgang Pauli et d'autres dans les années 1920. La mesure précise du moment magnétique de l'électron (le moment magnétique anormal) est devenue une pierre angulaire de l'électrodynamique quantique et un test du modèle standard.
Pour une particule chargée, son spin crée un minuscule courant circulaire, qui génère un champ magnétique — c'est le moment magnétique de spin. De même, un électron en orbite autour d'un noyau produit un moment magnétique comme une petite boucle de courant. Dans un champ magnétique externe, ces moments subissent un couple qui tend à les aligner avec le champ. L'amplitude du moment magnétique détermine la force de l'interaction de l'objet avec le champ, et sa nature quantique signifie qu'il ne peut prendre que des orientations discrètes.
Les moments magnétiques sont exploités dans l'imagerie par résonance magnétique (IRM) (où les moments des protons s'alignent dans un champ magnétique), dans le stockage de données (domaines magnétiques dans les disques durs) et dans la détection quantique — par exemple, en utilisant des centres azote-lacune dans le diamant pour détecter de minuscules champs magnétiques provenant de spins individuels.
Le moment magnétique de l'électron est l'une des quantités les plus précisément mesurées en physique, en accord avec les prédictions théoriques à mieux qu'une partie sur un billion — l'un des tests les plus précis de toute théorie scientifique.
| H_{\text{HFI}} | variable | magnetic hyperfine interaction Hamiltonian — hamiltonien joule |
| \boldsymbol{\mu}_I | variable | nuclear magnetic moment — moment magnétique ampere square metre |
| \mathbf{A} | variable | hyperfine coupling tensor — tenseur joule per ampere square metre |
| \mathbf{S} | variable | electron spin operator — spin operator |
| \cdot | opérateur | scalar product of vectors — produit scalaire |
