Quais são as principais origens dos momentos magnéticos em átomos e quais mecanismos determinam o magnetismo em sólidos?

Spin eletrônico e movimento orbital dos elétrons são as origens fundamentais; além disso interações de troca e o acoplamento spin-órbita determinam o ordenamento magnético; os momentos nucleares são muito menores.

Explicação:
O momento magnético orbital é dado por \( \boldsymbol{\mu}_L = -\frac{e}{2m}\boldsymbol{L} \) e o momento de spin por \( \boldsymbol{\mu}_S = -g\frac{e}{2m}\boldsymbol{S} \) com \(g\approx2\).
Em muitos sólidos a contribuição do spin é dominante e o alinhamento entre spins, via interação de troca, gera ferromagnetismo ou antiferromagnetismo; o acoplamento spin-órbita pode dar origem a anisotropias magnéticas.

Exemplo:
Átomo com um elétron desemparelhado (S=\( \tfrac{\hbar}{2} \)) tem momento aproximadamente igual ao magneton de Bohr:
\( \mu_S \approx g\frac{e\hbar}{4m} \approx \mu_B \) (com \( \mu_B=\frac{e\hbar}{2m} \) e \(g\approx2\)), mostrando que o spin sozinho já gera um momento magnético comparável ao orbital.