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Historique

Le phénomène du magnétisme est connu depuis l'Antiquité. Les Grecs, les Romains et les Chinois avaient remarqué que l'oxyde de fer magnétique, la magnétite, avait la faculté d'attirer les objets contenant du fer. Ils avaient également constaté qu'un morceau de fer mis en contact avec la magnétite acquérait la même propriété. Au XI^e siècle, les Arabes appliquèrent le magnétisme à la navigation en inventant la boussole. Mais c'est seulement en 1600 qu'une étude scientifique sur le magnétisme fut réalisée par William Gilbert. Dans son ouvrage intitulé De magnete magneticisque corporibus et de magno magnete tellure, il montra que la Terre elle-même se comporte comme un aimant géant, distingua attraction magnétique et attraction électrique, et découvrit que le fer perd son pouvoir d'aimantation lorsqu'il est chauffé au rouge. À la fin du XVIII^e siècle, Charles Augustin de Coulomb effectua les premières études quantitatives, mesurant les forces qui s'exercent entre deux charges magnétiques. Il établit que ces forces sont inversement proportionnelles au carré de la distance qui sépare les charges.

En 1820, Hans Ørsted observa qu'une aiguille magnétique est déviée par un courant électrique traversant un fil conducteur. Cette découverte, qui reliait électricité et magnétisme, fut à la base de la théorie de l'électromagnétisme, élaborée par André-Marie Ampère puis par James Maxwell. En 1880, le physicien allemand Emil Warburg découvrit le phénomène d'hystérésis, qui correspond à un retard des variations de l'aimantation d'une substance ferromagnétique avec celles du champ magnétique appliqué. En 1895, Pierre Curie montra que les propriétés magnétiques des corps dépendent de leur température, étude qui fut complétée dix ans plus tard par la théorie de Paul Langevin, fondée sur la structure atomique de la matière. Cette théorie fut ensuite parachevée par Pierre Weiss qui introduisit le concept d'un champ magnétique moléculaire, champ fictif situé entre les atomes.

L'étude de la matière à l'échelle atomique permit alors d'explorer plus en détail le phénomène du magnétisme. Niels Bohr expliqua ainsi à l'aide de la classification périodique pourquoi le magnétisme apparaît chez les éléments de transition, tels que le fer et les lanthanides, ou les agrégats contenant ces éléments. En 1925, les physiciens américains Samuel Abraham Goudsmit et George Eugene Uhlenbeck montrèrent que l'électron lui-même se comporte comme un petit aimant.