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文件名称:磁学性能第一讲.ppt
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总页数:46 页
更新时间:2025-07-03
总字数:约5.58千字
文档摘要

四、铁磁性(1)很容易被磁化到饱和(只需要很小的磁场)(2)?f0,且为101~106(3)也存在一个临界温度TC(4)M-H呈非线性关系代表性物质:11种金属元素和众多的化合物和合金第31页,共46页,星期日,2025年,2月5日铁磁性X1,在较低的温度下,铁磁物质中相邻原子磁偶极矩之间的交换作用,其强度可以克服热起伏的影响,结果没有外部磁场的作用下,相邻的偶极子也彼此整齐的排列。例:纯铁---B0=10-6T时,其磁化强度M=104A/mFeSO4(顺磁性),B0=10-6T时,其磁化强度M=0.001A/m具有铁磁性的物质满足以下条件:1)内层电子未填滿,2)未填满的电子层有较小的轨道半径3)未填满的电子层的电子能带很窄上述条件在Fe,Co,Ni的3d能带及稀土金属的4f得到满足:第32页,共46页,星期日,2025年,2月5日铁磁性居里温度

对于所有的磁性材料来说,并不是在任何温度下都具有磁性。一般地,磁性材料具有一个临界温度Tc,在这个温度以上,由于高温下原子的剧烈热运动,原子磁矩的排列是混乱无序的。在此温度以下,原子磁矩排列整齐,产生自发磁化,物体变成铁磁性的。

居里温度是指材料可以在铁磁体和顺磁体之间改变的温度。低于居里温度时该物质成为铁磁体,此时和材料有关的磁场很难改变。当温度高于居里温度时,该物质成为顺磁体,磁体的磁场很容易随周围磁场的改变而改变。这时的磁敏感度约为10的负6次方。第33页,共46页,星期日,2025年,2月5日五、亚铁磁性内部磁结构与反铁磁性相同,但相反排列的磁矩大小不等量。故亚铁磁性具有宏观磁性(未抵消的反铁磁性结构的铁磁性)。?0,大小为1~103代表性物质:各种铁氧体第34页,共46页,星期日,2025年,2月5日物质的磁性分类:根据固体中电子与外部磁场之间交互作用的性质与强度,将材料分为5类:与外部无响应(基本):抗磁性顺磁性X≤1反铁磁性与外部磁场有强烈的相互作用:铁磁性X≥1亚铁磁性第35页,共46页,星期日,2025年,2月5日第1页,共46页,星期日,2025年,2月5日天然磁体(磁铁矿):第2页,共46页,星期日,2025年,2月5日人造磁体第3页,共46页,星期日,2025年,2月5日磁铁的磁性两端最强,

中间最弱。第4页,共46页,星期日,2025年,2月5日磁极:磁体上磁性最强的部分。它的位置在磁铁的两端。第5页,共46页,星期日,2025年,2月5日将一个磁铁分割为数段,每一段磁体上仍然有N极和S极第6页,共46页,星期日,2025年,2月5日指南针对人类文明发展起了很大的作用,世界上最早的指南针是我国战国时期制造的“司南”。我国不但是世界上最早发明指南针的国家,而且是最早把指南针用在航海事业上的国家。据记载,南宋的时候,航海的人已经用“罗盘”来指示航向了。第7页,共46页,星期日,2025年,2月5日1.原子的磁性1)材料磁性产生的本源任何物质由原子组成,原子又由带正电的原子核(核子)和带负电的电子构成。核子和电子本身都在做自旋运动,电子又沿一定轨道绕核子做循规运动。它们的这些运动形成闭合电流,从而产生磁矩。材料磁性的本源是:材料内部电子的循轨运动和自旋运动。核子自旋运动哪?(约为电子磁矩的1/2000)2)原子磁矩轨道磁矩:电子循规运动(绕核子在s、p、d、f等轨道运动)产生的磁矩。大小:I与闭合环面积S的乘积。方向:垂直于电子运动的轨迹平面,符合右手定则。自旋磁矩:电子自旋运动产生的磁矩,方向平行于自旋轴。电子磁矩:轨道磁矩和自旋磁矩的矢量和。本征磁矩原子核自旋产生的磁矩很小(重,速度很低),约为电子磁矩的1/2000,一般可忽略。2.