Bereits 1820 entdeckte der dänische Wissenschaftler Auster die magnetische Wirkung von Strömungen und offenbarte erstmals eine Verbindung zwischen Magnetismus und Elektrizität, wodurch Elektrizität mit Magnetismus verbunden wurde.
Um das Phänomen von Permanentmagneten und Magnetisierung zu erklären, schlug Ampere eine Molekularstromphothese vor. Ampere glaubt, dass es in jedem materiellen Molekül einen zirkularen Strom gibt, der molekulare Strom genannt wird, und der molekulare Strom ist äquivalent zu einem primitiven Magneten. Wenn das Material nicht in der makroskopischen magnetischen existiert, ist die Orientierung dieser molekularen Ströme unregelmäßig, und ihre magnetischen Effekte auf der Außenseite heben sich gegenseitig auf, so dass das gesamte Objekt nicht magnetisch ist. Unter der Wirkung eines externen Magnetfeldes wird jeder zum Elementarmagneten äquivalente Molekularstrom dazu neigen, in Richtung des äußeren Magnetfeldes ausgerichtet zu sein, und das Objekt wird magnetisch gemacht.
Es gibt eine wesentliche Verbindung zwischen magnetischen Phänomenen und elektrischen Phänomenen. Die magnetischen Eigenschaften der Materie stehen in enger Beziehung zur Bewegungsstruktur von Elektronen. Das von Uhlenbeck und Goldschmidt zuerst vorgeschlagene Konzept des Elektronenspins besteht darin, Elektronen als geladenen Ball zu betrachten. Sie denken, dass Elektronen ähnlich der Bewegung der Erde um die Sonne einerseits um den Kern herum operieren und entsprechende Bahnen haben. Die magnetischen Winkel- und Orbitalmomente hingegen drehen sich um ihre eigene Achse mit Spindrehimpuls und dem entsprechenden magnetischen Spinmoment. Das magnetische Moment, das von Stern-Gellach aus dem Experiment mit dem Silberatomstrahl gemessen wurde, ist genau dieses magnetische Spinmoment.
