磁畴假说大块铁磁性物质内部，存在许多小区域，在每一个这样的小区域内，原子磁矩受到分子场的作用都是平行取向的，而不同磁畴中的原子磁矩取向却不同。具有这样特点的小区域称为磁畴。第30页，共57页，星期日，2025年，2月5日磁晶各向异性相互作用能外磁场能外磁场能是各向异性的。H=0，F=0，铁磁体处于宏观退磁状态，对外不显磁性；H≠0时，铁磁体被磁化，宏观上显磁性，所以外磁场是铁磁体磁化的动力。磁体在均匀磁场中的受力分析第31页，共57页，星期日，2025年，2月5日相互作用能退磁场能被磁化的非闭合磁体将在磁体两端产生磁荷，如果磁性体内部磁化不均匀，还将产生体磁荷，面磁荷和体磁荷都会在磁性体内部产生磁场，其方向和磁化强度方向相反，有减弱磁化的作用——退磁场Hd表面的自由磁极及产生的退磁场若磁性体磁化是均匀的，则退磁场也是均匀的，可以表示为第32页，共57页，星期日，2025年，2月5日序言：在磁性物质中，自发磁化主要来源于自旋间的交换作用，这种交换作用本质上是各向同性的，如果没有附加的相互作用存在，在晶体中，自发磁化强度可以指向任意方向而不改变体系的内能。实际上在磁性材料中，自发磁化强度总是处于一个或几个特定方向，该方向称为易轴。当施加外场时，磁化强度才能从易轴方向转出，此现象称为磁晶各向异性。磁晶各向异性[100][110][111]第33页，共57页，星期日，2025年，2月5日磁晶各向异性能：饱和磁化强度矢量在铁磁体中取不同方向而改变的能称为磁晶各向异性能。它只与磁化强度矢量在晶体中相对的取向有关，易轴上，磁晶各向异性能最小。各向异性常数——描述单晶体磁各向异性的强弱易磁化方向和难磁化方向由磁晶各向异性常数的大小和正负符号所决定。第34页，共57页，星期日，2025年，2月5日铁磁性物质的形状在磁化过程中发生形变的现象，叫磁致伸缩。由磁致伸缩导致的形变?l/l一般比较小，其范围在10-5?10-6之间。虽然磁致伸缩引起的形变比较小，但它在控制磁畴结构和技术磁化过程中，仍是一个很重要的因素。应变?l/l随外磁场增加而变化，最终达到饱和?。产生这种行为的原因是材料中磁畴在外场作用下的变化过程。每个磁畴内的晶格沿磁畴的磁化强度方向自发的形变e。且应变轴随着磁畴磁化强度的转动而转动，从而导致样品整体上的形变。式中：e为磁化饱和时的形变，?覌察方向(测试方向)与磁化强度方向之间的夹角。H磁致伸缩第35页，共57页，星期日，2025年，2月5日磁致伸缩纵向磁致伸缩—沿H方向横向磁致伸缩—垂直于H方向压磁效应—磁致伸缩的逆效应第36页，共57页，星期日，2025年，2月5日磁畴形成的根本原因F＝Fex（交换作用能）+Fk（磁晶各向异性能）+Fσ（应力能）+FH（外磁场能）+Fd（退磁能）+F+……根据热力学平衡原理，产生磁畴也就是Ms平衡分布要满足总自由能必定极小的条件。若无H与σ作用时，Ms应分布在由Fd、Fex、Fk三者所决定的总自由能极小的方向，但由于铁磁体有一定的几何尺寸，Ms的一致均匀分布必将导致表面磁极的出现而产生Hd，从而使总能量增大，不再处于能量极小的状态。因此必须降低Fd。故只有改变其Ms矢量分布方向，从而形成多磁畴。因此Fd最小要求是形成磁畴的根本原因。畴壁与畴壁结构第37页，共57页，星期日，2025年，2月5日但是形成磁畴后,将引起Fex与Fk的增加（即畴壁能）。因此，磁畴数目的多少及尺寸的大小完全取决于Fd与畴壁能的平衡条件。第38页，共57页，星期日，2025年，2月5日■只有Fd是形成多畴结构的根本原因决定磁畴结构的因素除Fd外1、磁各向异性实际铁磁体中磁矩方向不能任意选取。（综合考虑Fex、Fk）2、磁致伸缩，即考虑Fσ。第39页，共57页，星期日，2025年，2月5日磁畴壁的分类理论和实验都证明，在两个相邻磁畴之间原子层的自旋取向由于交换作用的缘故，不可能发生突变，而是逐渐的变化，从而形成一个有一定厚度的过渡层，称为畴壁。按畴壁两边磁化矢量的夹角来分类，可以把畴壁分成180°壁和90°壁两种类型。在具有单轴各向异性的理想晶体中，只有180°壁。在K1＞0的理想立方晶体中有180°壁和90°壁两种类型。在K1＜0的理想立方晶体中除去180°和90°壁外，还可能有109°和71°壁