Sterke Coloumb vekselvirkninger

Sterke Coloumb vekselvirkninger i metaller skyldes gjensidige elektrostatiske påvirkninger mellom elektroner.  Elektroner etterlever Pauli's prinsipp som forbyr elektroner på samme sted å ha samme spinn.  Dette prinsippet favoriserer ikke-magnetisme.  Men elektrostatiske påvirkninger gjør også at elektroner frastøter hverandre, noe som kan føre til at alle elektronene retter seg inn etter hverandre slik at deres samelede spinn fører til en netto magnetisk kraft, som i jern.

Den sjeldne jordarten cerium har mange partikler med halvtallig spinn, noe som gjør at den befinner seg i grenselandet mellom magnetisme og ikke-magnetisme, og har mindre områder med stor ustabilitet som svinger mellom å være magnetriske og ikke magnetiske.  Dette gjør at en liten ytre påvirkning, f eks med magnetisme eller strøm, kan føre til at cerium blir magnetisk og får store endringer i sine fysiske egenskaper.  Cerium, og noen andre sjeldne jordtyper, har derfor blitt svært interessante for forskere på jakt etter materialer med hittil ukjent egenskaper som kanskje kan åpne for nye anvendelser innen informasjonsteknologi og nanoteknologi.  Viktigheten av dette forskningsområdet vises blant annet ved at Lars Onsagers professorat for 2008 er tildelt for internasjonal viktig forskning på sterke Coloubm vekselvirkninger.

Atomfysikk
Nanoteknologi