Todas las sustancias, sólidas, líquidas y gaseosas, tienen propiedades magnéticas, es decir, se producen en ellas corrientes amperianas cuando se las somete a un campo magnético. Sin embargo, su comportamiento cuando el campo magnético deja de actuar es diferente. Esta diferencia en el comportamiento hace que los podamos clasificar en tres grandes grupos:

Materiales diamagnéticos.

Materiales paramagnéticos.

Materiales ferromagnéticos.

El diamagnetismo es una propiedad presente en todos los materiales, aunque en la mayoría de los casos es extremadamente débil y solo se hace notable en ausencia de otros efectos magnéticos más intensos.

Consiste en generar un campo magnético opuesto al aplicado externamente. Cuando un material diamagnético se expone a un campo magnético, los electrones en los átomos del material experimentan un cambio en su movimiento orbital, lo que induce un pequeño campo magnético en sentido opuesto al del campo externo. Esta reacción provoca una leve repulsión del material frente al campo magnético aplicado.

Los materiales diamagnéticos son repelidos por los campos magnéticos y no conservan ninguna magnetización una vez que el campo externo se retira.

Este tipo de comportamiento se observa en materiales como el bismuto, el cobre, la plata, el oro, el plomo, el mercurio, el grafito y el agua. Aunque todos los materiales exhiben cierto grado de diamagnetismo, en la mayoría de los casos el efecto es tan débil que pasa desapercibido.

El bismuto, por ejemplo, es uno de los materiales diamagnéticos más fuertes conocidos. Su repulsión frente a campos magnéticos es lo suficientemente intensa como para producir efectos visibles, como la levitación de pequeños imanes sobre su superficie bajo condiciones específicas.

Aplicaciones del diamagnetismo: 

Aunque el diamagnetismo no se utiliza tan ampliamente como otras propiedades magnéticas más fuertes, tiene aplicaciones científicas y tecnológicas interesantes. Un ejemplo notable es la levitación diamagnética, un fenómeno en el que un objeto diamagnético flota suspendido en el aire cuando se le somete a un campo magnético lo suficientemente fuerte y homogéneo. Este principio se ha utilizado para demostrar la levitación de materiales como el grafito o incluso de pequeños organismos vivos.

Otra aplicación se encuentra en la tecnología de resonancia magnética nuclear (RMN) y la imagen por resonancia magnética (IRM), donde se requiere un conocimiento preciso del comportamiento magnético de los materiales para generar imágenes médicas de alta resolución.

En ausencia de campo magnético las partículas internas del material están orientados aleatoriamente. Al aplicar un campo, tienden a alinearse parcialmente con él. Pero si este desaparece no conservan esta orientación.

Ejemplos: aluminio o magnesio. 

Los materiales ferromagnéticos son especiales porque no solo se sienten atraídos por los imanes, sino que pueden convertirse en imanes ellos mismos y "recordar" ese estado. 

Ejemplos: Fe (Hierro), Co (Cobalto), Ni (Níquel) y sus aleaciones.

Los materiales ferromagnéticos más comunes son los siguientes:

1. Hierro (Fe)

El hierro es el metal ferromagnético más conocido y utilizado. Su estructura atómica permite una fuerte alineación de los dominios magnéticos, lo que lo convierte en la base de la mayoría de los imanes y componentes magnéticos industriales.

Aplicaciones: Motores eléctricos, transformadores, electroimanes y fabricación de acero.

 
2. Níquel (Ni)

El níquel es otro metal ferromagnético clásico con alta fuerza magnética y excelente resistencia a la corrosión. También es un elemento clave en muchas aleaciones magnéticas.

Aplicaciones: Blindaje magnético, baterías e imanes permanentes.

 
3. Cobalto (Co)

El cobalto presenta propiedades ferromagnéticas estables incluso a altas temperaturas, lo que lo hace valioso en aleaciones magnéticas de alto rendimiento.

Aplicaciones: Componentes aeroespaciales, soportes de grabación magnética e imanes de alta temperatura.

 
4. Elementos de tierras raras (por ejemplo, Neodimio y Samario)

Ciertos elementos de tierras raras y sus aleaciones — particularmente neodimio-hierro-boro (NdFeB) y samario-cobalto (SmCo) — son ferromagnetos excepcionalmente potentes. Se utilizan donde la máxima fuerza magnética y un tamaño compacto son fundamentales.

Aplicaciones: Vehículos eléctricos, turbinas eólicas, motores de precisión y conjuntos magnéticos de alto rendimiento.

 
5. Aleaciones ferromagnéticas

Varias aleaciones a base de hierro, níquel y cobalto presentan propiedades ferromagnéticas a medida. Algunos ejemplos son:

Permalloy (aleación de níquel-hierro): Se utiliza para blindaje magnético y transformadores.
Alnico (aleación de aluminio-níquel-cobalto): Conocido por su alta coercitividad y estabilidad en imanes permanentes.
Aleaciones de FeCo: Se utiliza en aplicaciones de alta densidad de flujo y sensores magnéticos.