Mıknatıs taşı (Latince magnes) denizcilerin yeni dünyalar keşfetmesine yardımcı oldu; ama denizciler şaşırtıcı sırlarını uzun yıllar bilim adamlarından sakladılar.Bir mıknatısın daha küçük mıknatıslardan oluştuğunu gösteren “kırık mıknatıs” adı verilen deney 1269 yılında yapılmışsa da, manyetikliğin yapısı konusunda ilk belirtiler, 1820 yılında Oersted’ın elektrik akımının mıknatıslı bir iğneyi saptırma özelliğini gözlemesiyle ortaya çıktı.Bu saptamadan sonra manyetikliğin akımlarla ilişkisi olduğu, Dünya, Güneş ve Gökadamız ölçeğinde manyetik alanların akımlardan kaynaklandığı anlaşıldı.Ne var ki, bir mıknatısta bu akımları gözlemlemek mümkün değildir; şu halde mikroskopik bir yapıları olması gerekir.
Önce bu akımlar elektronların çekirdek çevresinde, sonra kendi çevrelerinde dönmesine (“spin”) bağlandı; ancak atomun bu gezegen biçimindeki görünümü daha sonra düzeltildi: parçacıklar da minik mıknatıslar gibi davranıyordu.İşte bunların manyetik özelliklerinden dolayıdır ki, NMR (nükleer manyetik rezonans) ile görüntüleme tekniğinde yararlanılan protonlar dokularımızın sağlığı hakkında bize bilgi verir ve elektronlar Güneş’in veya çok uzaklardaki pulsarların manyetik alanlarını ölçmemizi sağlar.
Bizim ölçeğimizde bir malzemenin mıknatıslanması, parçacık düzeyindeki bu küçük mıknatısların bir dış manyetik alanın etkisi altında (kısmen) doğrusal dizilimiyle açıklanır.Ama ana bileşeni demir, kobalt veya nikel olan bazı alaşımlar, en azından sıcaklık belirli bir “kritik” değeri aşmadıkça kendiliğinden mıknatıslanma özelliği gösterir.Olayın kesin açıklaması, kuvantum fiziğine ve faz geçişleri kuramına (hal değişimleri) dayanır.Kritik sıcaklık dolayında mıknatıslanmadaki önemli dalgalanmalar gibi olaylar, tam olarak ancak 20 yıl kadar önce, yani yapılan ilk deneylerden 700 yıl kadar sonra anlaşıldı.Manyetik şeritlerden bilgisayar belleklerine ve iletişim sistemleri bileşenlerinden soğutma tekniklerine kadar pratik uygulamalarsa bu kadar uzun zaman beklemedi.
