Намагни́чивание, процесс увеличения намагниченности $M$ (или магнитной индукции $B$) магнитного материала, находящегося во внешнем магнитном поле, при увеличении напряжённости поля $H.$ В ферромагнетиках различают три стадии намагничивания: смещение границ между магнитными доменами, вращение вектора спонтанной намагниченности $\boldsymbol{M}_{\text{s}}$ и парапроцесс (рис. 1).

Рис. 1. Кривая намагничивания и схематическое изображение процессов намагничивания в ферромагнетике.Рис. 1. Кривая намагничивания и схематическое изображение процессов намагничивания в ферромагнетике.В размагниченном состоянии $(H = 0)$ ферромагнетик состоит из большого числа магнитных доменов, намагниченных до насыщения вдоль одной из осей лёгкого намагничивания, но при этом их векторы намагниченности направлены так, что суммарный магнитный момент образца равен нулю. При наложении внешнего магнитного поля происходит рост энергетически более выгодных доменов, в которых $\boldsymbol{M}_{\text{s}}$ составляет наименьшие углы с направлением вектора напряжённости $\boldsymbol{H}$ магнитного поля, за счёт энергетически менее выгодных. Этот рост осуществляется в результате смещения доменных стенок (доменных границ). На начальном этапе смещение доменных стенок происходит обратимо (рис. 2), т. е. при выключении поля стенки возвращаются в прежнее положение. Участок 1 на рис. 2 описывается линейным законом Рэлея: $M = \chi H,$ участок 2 – квадратичным законом Рэлея: $M = \chi H + \nu H^2$ ($\chi$ – начальная магнитная восприимчивость, $\nu$ – постоянная Рэлея), на участке 3 начинается необратимое смещение доменных стенок.

Рис. 2. Начальный этап процесса смещения доменных границ.Рис. 2. Начальный этап процесса смещения доменных границ.Существенное влияние на смещение доменных стенок оказывает наличие внутренних неоднородностей структуры (примесных атомов, дислокаций, микротрещин и т. п.). После завершения процессов смещения в кристалле остаётся всего лишь один домен, намагниченность которого ориентирована вдоль ближайшей к направлению поля оси лёгкого намагничивания.

Дальнейшее увеличение намагниченности происходит за счёт вращения векторов $\boldsymbol{M}_{\text{s}}$ к направлению вектора напряжённости $\boldsymbol{H}.$ Причина возможного ускорения или задержки процесса вращения – магнитная анизотропия. Конечным этапом процесса вращения является техническое магнитное насыщение образца, при котором намагниченность равна $M_{\text{н}}$ при данной температуре. В области магнитных полей выше поля технического насыщения $H_{\text{н}}$ происходит прирост намагниченности за счёт парапроцесса – увеличения намагниченности насыщения вследствие приближения ориентации элементарных магнитных моментов вещества, дезориентированных тепловым движением к направлению магнитного поля. В большинстве материалов парапроцесс даёт малый прирост намагниченности, поэтому намагничивание ферромагнетиков определяется в основном механизмами смещения и вращения.

Рис. 3. Расположение намагниченностей ферримагнетика (при наличии двух магнитных подрешёток) в различных интервалах напряжённости магнитного поля.Рис. 3. Расположение намагниченностей ферримагнетика (при наличии двух магнитных подрешёток) в различных интервалах напряжённости магнитного поля.В ферримагнетиках может существовать ещё один механизм, который связан с наличием у них двух или нескольких магнитных подрешёток и заключается в индуцировании магнитным полем неколлинеарного расположения намагниченностей подрешёток $(\boldsymbol{M}_{\text{s}})_{\text{А}}$ и $(\boldsymbol{M}_{\text{s}})_{\text{B}}.$ Это приводит к тому, что по сравнению с намагниченностью $\boldsymbol{M}_{\text{s}}$ при $\boldsymbol{H} = \boldsymbol{H}_{\text{s}}$ (рис. 3, а) намагниченность $\boldsymbol{M}$ в направлении магнитного поля увеличивается (рис. 3, б). Этот механизм намагничивания начинает действовать при достижении критического поля $H_{\text{кр1}}$ и заканчивается в большем по величине критическом поле $H_{\text{кр2}}$, в котором $(\boldsymbol{M}_{\text{s}})_{\text{А}}$ и $(\boldsymbol{M}_{\text{s}})_{\text{B}}$ параллельны (рис. 3, в). Критические поля достижимы только в ферримагнетиках с ослабленными межподрешёточными обменными взаимодействиями. В этом случае в некоторых материалах можно наблюдать рост намагниченности при нагревании.

В высоко анизотропных материалах, в которых реализуется механизм гистерезиса, обусловленный трудностью зародышеобразования обратной магнитной фазы, в частности в спечённых постоянных магнитах на основе соединений $\text{SmCo}_5$ и $\text{Nd}_2\text{Fe}_{14}\text{B,}$ можно наблюдать рост намагниченности при нагревании в отсутствие внешнего магнитного поля, т. н. термическое намагничивание. Причина этого явления связана с магнитостатическим взаимодействием между микрообъёмами (частицами) материала после его размагничивания Рис. 4. Термическое намагничивание в образцах спечённого магнита самарийпентакобальта. Репродукция графика из статьи: Лившиц Б. Г. и др. Исследование «термического намагничивания» сплава SmCo5 // Известия Высших учебных заведений. Черная металлургия. 1976. № 11. С. 131–134.Рис. 4. Термическое намагничивание в образцах спечённого магнита самарийпентакобальта. Репродукция графика из статьи: Лившиц Б. Г. и др. Исследование «термического намагничивания» сплава SmCo5 // Известия Высших учебных заведений. Черная металлургия. 1976. № 11. С. 131–134.обратным магнитным полем. В этом случае материал поделён на две части: одна – перемагниченная, содержащая объёмы с малыми полями зародышеобразования, вторая – неперемагниченная – содержит объёмы с большими полями зародышеобразования. В перемагниченной части при нагреве быстрее уменьшается поле зародышеобразования и под воздействием магнитостатического поля неперемагниченной части она ещё раз перемагничивается и намагниченность материала растёт. На рис. 4 представлены графики термического намагничивания образцов спечённых магнитов с различной коэрцитивной силой.

Зависимость $M(H)$ или $B(H),$ представленная в виде формул, графиков или таблиц, называется кривой намагничивания. Вид этой зависимости определяется магнитными свойствами материала, условиями измерений (давление, температура, характер изменения магнитного поля), формой образца и его магнитной предысторией.