hình Langevin đúng cho các vật liệu với các electron định xứ không tương tác với nhau, ở các trạng thái mà mỗi ngun tử có một mơmen từ định hướng hỗn loạn do sự chuyển động nhiệt. Việc áp đặt một từ trường ngoài đã tạo ra một sự sắp xếp một ít các mơmen này và vì vậy mà một độ từ hóa thấp theo cùng phương như từ trường ngồi. Khi tăng nhiệt độ, do sự chuyển động nhiệt sẽ tăng lên, nó sẽ trở nên khó hơn để sắp xếp các mơmen từ ngun tử và vì vậy, độ cảm từ sẽ giảm xuống.
Hình 3.4. Cấu trúc và đường cong từ hóa của chất thuận từ
Bản chất này được biết như định luật Curie và được cho trong phương trình (3.6), ở đó C là một hằng số vật liệu được gọi là hằng số Curie.
(3.6)
Các vật liệu tuân theo định luật này là các vật liệu trong đó các mơmen từ được định xứ tại vị trí ngun tử hay ion và ở đó khơng có tương tác giữa các mơmen từ lân cận. Muối hidrat của các kim loại chuyển tiếp, như CuSO4.5H2O, là các ví dụ của loại này có bản chất như các ion kim loại chuyển tiếp, có một mơmen từ, được bao quanh bởi nhiều các ion hay các nguyên tử không từ, ngăn cản tương tác giữa các mômen từ lân cận.
Thực ra thì định luật Curie là trường hợp riêng của định luật Curie-Weiss tổng quát hơn (phương trình (3.7)), nó hợp nhất một hằng số nhiệt độ () và bắt nguồn từ lý thuyết Weiss, sử dụng cho các vật liệu sắt từ, kết hợp tương tác giữa các mômen từ.
(2.6)
Trong phương trình (3.7), có thể dương, âm hoặc bằng không. Rõ ràng là khi = 0, thì định luật Curie-Weiss bằng định luật Curie. Khi ≠ 0 thì có một tương tác giữa các
mômen từ lân cận và các vật liệu chỉ là thuận từ ở trên một nhiệt độ chuyển tiếp nào đó. Nếu
> 0 thì vật liệu là sắt từ ở dưới nhiệt độ chuyển tiếp và giá trị tương ứng với nhiệt độ
chuyển tiếp ( nhiệt độ Curie, TC). Nếu < 0 thì khi đó vật liệu là phản sắt từ ở dưới nhiệt độ chuyển tiếp ( nhiệt độ Néel, TN), song giá trị của không liên quan tới TN.
Một chú ý là phương trình này chỉ có giá trị khi vật liệu ở trong trạng thái thuận từ. Nó cũng khơng có giá trị cho nhiều kim loại vì các electron góp vào mơmen từ đều khơng định hướng. Song định luật áp dụng cho một vài kim loại, chẳng hạn các đất hiếm, ở đó các electron 4f, tạo nên mơmen từ là xếp chặt.
Mơ hình Pauli của tính thuận từ là đúng cho các kim loại mà ở đó các electron là tự do và tương tác để tạo ra một vùng dẫn. Điều này đúng cho hầu hết các kim loại thuận từ. Trong mẫu này, các electron dẫn được xem như là tự do và dưới một trường ngoài một sự mất cân bằng giữa các electron với spin ngược nhau được tạo ra dẫn đến một độ từ hóa thấp có cùng phương với từ trường ngồi. Độ cảm từ khơng phụ thuộc vào nhiệt độ, tuy rằng cấu trúc vùng electron có thể bị ảnh hưởng, và lại ảnh hưởng lên độ cảm từ.