Хотя диамагнетизм по существу присутствует во всех веществах, он является гораздо более слабым эффектом и поэтому часто подавляется относительно сильными противоположными эффектами, такими как парамагнетизм. Этот эффект наблюдается исключительно в тех твердых телах, которые не обладают постоянным собственным магнитным (дипольным) моментом, т. е. не содержат неспаренных валентных электронов. Существование очень малых ненулевых магнитных моментов для этих материалов объясняется орбитальным движением электронов.
Почему же тогда в отсутствие внешнего магнитного поля макроскопическая намагниченность равна нулю? Как мы понимаем это из классической теории Ланжевена и квантовой теории?
Я не думаю, что ваш вопрос нуждается в квантовой физике, чтобы объяснить его.
Прежде всего, все материалы имеют диамагнитные вклады, и в общем случае это не зависит от того, существуют собственные магнитные моменты или нет; все, что вам нужно, это зарядка. Даже квантовые методы лечения (например, проведенные Ланжевеном или Ландау) не требуют ранее существовавших магнитных моментов.
Рассмотрим случай плазмы со свободными электронами, находящейся в тепловом равновесии. По теореме Бора-ван Левена не может быть чистого магнитного момента для плазмы в равновесии. Теперь включите магнитное поле. Система выйдет из равновесия и будет генерировать ток, противодействующий магнитному полю (т.е. закон Фарадея). Этот конечный ток подразумевает чистый магнитный момент, а это означает, что плазма диамагнитна.
Если бы кто-то спросил в этой ситуации: «Почему же тогда в отсутствие внешнего магнитного поля макроскопическая намагниченность равна нулю?» Ответ заключается в том, что не было причин, чтобы моменты выстраивались (отсутствие обменного взаимодействия и т. д.)
К.Ф. Гаусс