सिद्धांततः सभी प्रकार के चुंबकत्व (सुपर-चालकता के समान) विशिष्ट क्वांटम-यांत्रिक तत्व से व्युत्पन्न हुए हैं जिनकी आसानी से व्याख्या नहीं की जा सकती (उदा. क्वांटम यांत्रिकी का गणितीय सूत्रीकरण, विशेष रूप से प्रचक्रण और पाउली सिद्धांत पर अध्याय).
वाल्टर हेटलर और फ्रिट्ज लंदन द्वारा 1927 में पहले से ही एक सफल नमूना विकसित किया गया था, जिन्होंने क्वांटम यांत्रिकी व्युत्पन्न किया था, कैसे हाइड्रोजन परमाणुओं से हाइड्रोजन अणुओं का गठन हुआ था, अर्थात् नाभिक "A" और "B" में केंद्रित formula_5formula_5 और formula_7formula_7 परमाणु हाइड्रोजन कक्ष, नीचे देखें . यह बिलकुल स्पष्ट नहीं है कि यह चुंबकत्व की ओर जाता है, लेकिन निम्न में समझाया जाएगा.

हेटलर-लंदन सिद्धांत के अनुसार, तथाकथित दो-पिंडीय आणविक formula_9 -कक्षों का गठन होता है, यथा परिणामी कक्षीय है:

यहां अंतिम उत्पाद का तात्पर्य है कि पहला इलेक्ट्रॉन, r दूसरे नाभिक में केंद्रित परमाणु हाइड्रोजन-कक्षीय में है, जबकि दूसरा इलेक्ट्रॉन पहले नाभिक आस-पास चलता है। इस "विनिमय" तत्व क्वांटम यांत्रिक गुण की अभिव्यक्ति है कि समान गुण वाले कणों की भिन्न पहचान नहीं हो सकती है। यह न केवल रासायनिक बंधन के गठन के लिए विशिष्ट है, बल्कि हम देखेंगे कि चुंबकत्व के लिए भी है, अर्थात् इस संबंध में शब्द विनिमय पारस्परिक क्रिया उत्पन्न होती है, एक शब्द जो चुंबकत्व के मूल के लिए ज़रूरी है और जो विद्युत-गतिकी द्विध्रुवीय द्विध्रुवीय पारस्परिक क्रिया से उत्पन्न होने वाली ऊर्जा से, मोटे तौर पर 100 और 1000 कारकों से भी अधिक मज़बूत है।

"प्रचक्रण प्रकार्य" के मामले में formula_11, जो चुंबकत्व के लिए जिम्मेदार है, हमने पहले ही पाउली सिद्धांत का उल्लेख किया है, यथा एक सममित कक्षीय (अर्थात् ऊपर दर्शाए गए अनुसार + चिह्न द्वारा) को प्रति-सममित प्रचक्रण प्रकार्य सहित (अर्थात् - चिह्न द्वारा) गुणा करना चाहिए और "इसके विपरीत" . इस प्रकार:

यानी, न केवल formula_13 और formula_7 को, "α" और "β" द्वारा क्रमशः प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए (प्रथम इकाई का अर्थ है "प्रचक्रण बढ़ाना", दूसरे का अर्थ है "प्रचक्रण घटाना"), बल्कि चिह्न + को - चिह्न द्वारा और अंततः r असतत "मूल्यों" द्वारा "s" (= ±½); जिससे हमारे पास हैं formula_15 और formula_16 . "एकल दशा" अर्थात् - चिह्न, यानी: प्रचक्रण "प्रतिसमानांतर" हैं, अर्थात् ठोस के लिए हमारे पास प्रति-लौहचुंबकत्व है और दो परमाणु अणुओं के लिए एक प्रतिचुंबकत्व है। (समध्रुवीय) रासायनिक बंधन के निर्माण की प्रवृत्ति (इसका तात्पर्य है: "सममित" आणविक कक्षीय का गठन, यानी + चिह्न के साथ) "प्रतिसममित" प्रचक्रण दशा में (अर्थात् - चिह्न के साथ) स्वतः पाउली सिद्धांत के माध्यम से परिणत होती है। इसके विपरीत, इलेक्ट्रॉनों का कूलंब विकर्षण, यानी इस विकर्षण द्वारा एक दूसरे से बचने की उनकी प्रवृत्ति, इन दो कणों के "प्रतिसममित" कक्षीय प्रकार्य में (अर्थात् - चिह्न सहित) और अनुपूरक "सममित" प्रचक्रण प्रकार्य (अर्थात् + चिह्न सहित, तथाकथित "त्रिक प्रकार्यों" में से एक) में परिणत होगी। इस प्रकार, अब प्रचक्रण "समानांतर" होंगे (लौहचुंबकत्व ठोस में, प्रतिचुंबकत्व दो-परमाणु गैसों में).

अंतिम उल्लिखित प्रवृत्ति लौह धातुओं, कोबाल्ट, और निकल में तथा कुछ दुर्लभ मिट्टी में हावी होती है जो "लौहचुंबकीय" हैं। अधिकांश अन्य धातुएं, जहां प्रथम उल्लिखित प्रवृत्ति हावी होती है, "अचुंबकीय" (उदा. सोडियम, एल्यूमिनियम और मैग्नीशियम) या "प्रति-लौहचुंबकीय" हैं (उदा. मैंगनीज़). द्विपरमाणुक गैसें भी लगभग विशेष रूप से द्विचुंबकीय हैं और प्रतिचुंबकीय नहीं। तथापि, π-कक्षीय आवेष्टन की वजह से ऑक्सीजन अणु, जीवन विज्ञान के लिए महत्वपूर्ण अपवाद है।

हेटलर-लंदन के विचारों को चुंबकत्व के हेज़नबर्ग नमूने के साथ सामान्यीकृत किया जा सकता है (हेज़नबर्ग 1928).

इस तत्व की व्याख्या इस प्रकार अनिवार्य रूप से क्वांटम यांत्रिकी की सभी बारीकियों पर आधारित है, जबकि विद्युत गतिकी मुख्य रूप से घटना-क्रिया विज्ञान को आवृत करता है।


प्रति-लौहचुंबकत्व
चुंबकत्व का क्वांटम-यांत्रिक मूल
सजीव तत्व
सुपर-प्रतिचुंबकत्व