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磁介質的磁化規(guī)律和機理,張 煒,磁介質的分類,磁介質大體分為3類: 順磁質 抗磁質 鐵磁質,電介質,分子磁矩 m,分子磁矩的說明,分子磁矩m分子是分子內所有電子的軌道磁矩和自旋磁矩的矢量和(忽略原子核磁矩).,分子中所有電子的磁矩不能完全抵消,具有固有磁矩; 分子中所有電子的磁矩可以完全抵消,不具有固有磁矩.,順磁質的磁化機制,由具有固有磁矩的分子形成的物質; 在外場作用下,每個磁矩都受到一個力矩,使分子磁矩轉向外磁場方向; 各分子磁矩在一定程度上沿外場排列; 熱運動對磁矩排列起破壞干擾作用,溫度越高順磁效應越弱.,抗磁質的磁化機制,每個分子無固有磁矩;(相互抵消) 在外場作用下,感生磁矩都與外場方向相反. 順磁質: 抗磁效應比順磁效應小被掩蓋.,超導體的邁斯納效應,超導體的基本特性： 在低于特定溫度Tc(轉變溫度),電阻為零; 完全抗磁(邁斯納效應). 抗磁效應機制: 表面的超導電流產生的附加磁場將體內磁場完全抵消.,鐵磁質的磁化規(guī)律,鐵磁質：磁性很強的一類物質. 純化學元素: 鐵Fe 過渡族元素 鈷Co 鎳Ni 稀土族元素 釓(g)Gd 鏑(d) Dy 鈥(hu) Ho 鐵與金屬、非金屬合金 某些包含鐵的氧化物(鐵氧體),確定B 、H之間的關系,閉合鐵芯螺繞環(huán)(沒有退磁場) 螺繞環(huán)內磁場強度H 磁化場磁場強度H0 H= H0=nI0 可計算 磁感應強度B 可通過次級線圈測量,起始磁化曲線,飽和磁化強度Ms,-H 曲線,磁滯回線,局部的小磁滯回線,局部的小磁滯回線到處可以產生,去磁過程,磁滯損耗,鐵磁質的分類-依據(jù)矯頑力劃分,軟磁材料-適用于交變磁場 磁滯損耗小;切斷電流后無剩磁 弱電: init高;強電: max高. 硬磁材料,鐵磁質的分類-依據(jù)矯頑力劃分,硬磁材料 最大磁能積-有利于降低磁鐵體積,鐵磁質的微觀結構,鐵磁質的磁性主要來源于電子自旋磁矩. 無外場情況下,鐵磁質中電子自旋磁矩可以在小范圍內自發(fā)地排列起來(自發(fā)磁化區(qū)).,關于鐵磁質的說明,飽和磁化強度MS就是磁疇中的磁化強度; 介質的慘雜和內應力阻礙磁疇恢復到退磁狀態(tài):磁滯現(xiàn)象; 鐵磁體會發(fā)生長度體積的改變:磁致伸縮; 強烈震動 高溫劇烈熱運動將瓦解磁疇,臨界溫度(居里點); 鐵磁性(Fe Co Ni)、反鐵磁性(FeO CoO NiO)、 亞鐵磁性(Fe3O4)

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