gJ称为朗德因子或光谱分裂因子。两种情况:L=0,gJ=2,原子总磁矩都是由自旋磁矩贡献的。S=0,gJ=1,原子总磁矩都是由轨道磁矩贡献的。第30页，共48页，星期日，2025年，2月5日洪德法则洪德法则是基于对光谱线的实验而建立的。其内容如下：法则一：在Pauli原理允许下，给定的电子组态具有S最大值法则二：在相应最大值时给出的L值应最大，法则三：未满壳层中电子总角动量J分别由下述情况给出：J=L-S,次壳层上的电子数不够半满数J=L+S,次壳层上的电子数等于或大于半满数。第31页，共48页，星期日，2025年，2月5日原子磁矩计算步骤确定原子的磁性电子壳层计算量子数计算gJ计算μJ第32页，共48页，星期日，2025年，2月5日5.2物质的磁性（掌握）物质的磁性可分为抗磁性顺磁性铁磁性亚铁磁性反铁磁性每一种材料至少表现出其中一种磁性，这取决于材料的成分和结构。第33页，共48页，星期日，2025年，2月5日磁畴的比较H=0抗磁性顺磁性H第34页，共48页，星期日，2025年，2月5日第1页，共48页，星期日，2025年，2月5日学习要求掌握材料磁性本质，熟悉磁畴，磁滞回线，磁导率等概念。掌握郎之万理论，熟悉表征材料磁学性能的物理量的公式表达及物理意义，熟悉铁磁体及磁滞回线。了解磁记录材料，磁储存材料，硬软磁材料。第2页，共48页，星期日，2025年，2月5日磁性材料综述磁性材料包含金属基材料无机材料(含铁及其他元素的复合氧化物，通常称为铁氧体)纳米材料（纳米材料的磁性有其特殊性）磁性材料的分类软磁材料硬磁材料第3页，共48页，星期日，2025年，2月5日5.1基本磁学概念（熟悉）磁矩“磁”来源于“电”。任何一个封闭的电流都具有磁矩μm。磁矩定义为式中：μm为载流线圈的磁矩，n为线圈平面的法线方向上的单位矢量，S为线圈的面积，I为线圈通过的电流。单位为A·m2磁偶极子产生的偶极矩为jm，单位为Wb·m物质的磁性来源：电子的运动以及原子、电子内部的永久磁矩。第4页，共48页，星期日，2025年，2月5日在均匀磁场中,磁矩受到磁场作用的力矩JFJF为矢量积,B为磁感应强度,其单位为Wb/m2,Wb(韦伯)是磁通量的单位。磁矩在磁场中所受的力,对于一维为：第5页，共48页，星期日，2025年，2月5日磁矩的意义表征磁偶极子磁性强弱和方向的一个物理量。磁矩是表征磁性物体磁性大小的物理量。磁矩愈大,磁性愈强,即物体在磁场中所受的力也大。磁矩只与物体本身有关,与外磁场无关。和磁偶极矩具有相同的物理意义，但μm和jm各有自己的单位和数值，有如下关系第6页，共48页，星期日，2025年，2月5日磁场强度磁场强度H如果磁场是由长度为l，电流为I的圆柱状线圈（N匝）产生的，则H的单位为A/m第7页，共48页，星期日，2025年，2月5日磁感应强度磁感应强度B表示材料在外磁场H的作用下在材料内部的磁通量密度。B的单位:T或Wb/m2在许多场合，确定磁场效应的量是磁感应强度B，而不是磁场强度H第8页，共48页，星期日，2025年，2月5日磁场强度和磁感应强度的关系为式中的?为磁导率，是材料的特性常数。表示材料在单位磁场强度的外磁场作用下，材料内部的磁通量密度，只和介质有关，表征磁体的磁性、导磁性及磁化难易程度。?的单位为H/m。第9页，共48页，星期日，2025年，2月5日在真空中，磁感应强度为式中?0为真空磁导率。它是一个普适常数，其值:4π×10-7单位:H（亨利）/m。对于一般磁介质,无外加磁场时,其内部各磁矩的取向不一,宏观无磁性。但在外磁场作用下,各磁矩有规则地取向,使磁介质宏观显示磁性,这就叫磁化。第10页，共48页，星期日，2025年，2月5日
磁化强度M磁化强度M在外磁场H的作用下，磁体被磁化的方向和强度。表征物质被磁化的程度。其值等于单位体积材料中具有的磁矩矢量和。M的大小与外磁场强度成正比χ叫做磁化率，仅与磁介质性质有关，反映材料磁化的能力，也是无量纲参数第11页，共48页，星期日，2025年，2月5日磁学单位除了SI单位制以外，还有一种高斯（Gauss）单位制，当使用高斯单位制时，磁感应强度的表达式为这里，B的单位为高斯G，磁场强度H的单位为奥斯特Oe。磁性常数（真空磁导率）为1，单位是G/OeM