磁気モーメント
分子についても磁気モーメントの大きさが定義できるが、通常、この値は分子の基底状態や励起状態のようなエネルギー準位に依存する。一般的に、分子の全磁気モーメントは以下の寄与を足し合わせたものとして表される。
分子内部の不対電子のスピンによる磁気モーメント(常磁性に寄与)
電子の軌道運動による磁気モーメント(反磁性に寄与)
原子核のスピンによる磁気モーメント(角運動量の合成も参照)
一般には、不対電子が存在する分子の場合、不対電子のスピン磁気モーメントがその他の電子の軌道磁気モーメントより支配的に働くため、分子全体として常磁性を示す。
酸素分子の基底状態は2個の不対電子を持つため、これらのスピン磁気モーメントによって分子全体は常磁性を示す。一方、励起状態の一つとして知られている一重項酸素では、不対電子が存在しないため、反磁性を示す。