第八章-固體的磁性

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第八章 固體的磁性1  固體中存在哪幾種抗磁性？鐵磁性和反鐵磁性是怎樣形成的？鐵磁和反鐵磁材料在低溫和高溫下的磁化有什么特點(diǎn)？飽和電子結(jié)構(gòu)的抗磁性和朗道抗磁性。根據(jù)磁矩相互作用的交換能理論，當(dāng)交換能是正值時，磁矩將傾向于采取平行的排列（鐵磁性），當(dāng)交換能是負(fù)值時，磁矩將傾向于采取反平行的排列（亞鐵磁性）反鐵磁性：低溫時，磁化率是隨溫度增加的，這是由于磁矩的反平行排列作用起著抵制磁化的作用，隨著溫度的升高，反平行排列的作用逐步減弱，因而磁化率不斷增加，在奈爾溫度一雙，磁化率隨溫度升高而下降，磁化率在高溫遵循居里-外斯定律=C/(T+)，注意分母中常數(shù)>0

2、，符號和鐵磁體高溫順磁性正好相反，顯然反映了反平行排列作用的影響。鐵磁性材料：在居里溫度一下具有鐵磁性，在很弱的磁場下它就可以達(dá)到接近飽和的磁化強(qiáng)度，在居里溫度以上，鐵磁材料轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾判缘?，磁化率遵循居里外斯定律?C/(T - p)2簡述大塊磁體為什么會分成許多疇，為什么磁疇的分割不會無限進(jìn)行下去？ 促使鐵磁體的自發(fā)磁化分割成為磁疇的根本原因是自發(fā)磁化所產(chǎn)生的靜磁能，磁場的范圍隨著磁疇的分割而不斷減小，從而使靜磁能不斷降低。所以，從靜磁能來看，自發(fā)磁化將趨向于分割成為磁化方向不同的磁疇，以降低靜磁能，而且，分割越細(xì)，靜磁能越低。但是由于磁疇之間的界壁破壞了兩邊磁矩的平行排列，使交換能增加，所

3、以疇壁本身具有一定的能量，磁疇的分割意味著在鐵磁體中引入更多的疇壁，使疇壁能增加。由于這個緣故，磁疇的分割不會無限的進(jìn)行下去，而是進(jìn)行到再分割所增加的疇壁能將超過靜磁能的減少。3簡單闡述物質(zhì)順磁性的來源原子的固有磁矩不為零，磁矩取向愈接近B，能量愈低，正是由于磁矩在磁場中的取向作用，產(chǎn)生了順磁性現(xiàn)象。4畫出鐵磁性、反鐵磁性和亞鐵磁性的磁矩排列示意圖鐵磁性：箭頭等長平行飯鐵磁性：箭頭等長反平行亞鐵磁性：箭頭向上與箭頭向下的不等長5簡述鐵磁體中磁疇是如何產(chǎn)生的，磁化強(qiáng)度的變化是通過磁疇的哪兩種運(yùn)動實(shí)現(xiàn)的？促使鐵磁體的自發(fā)磁化分割成為磁疇的根本原因是自發(fā)磁化所產(chǎn)生的靜磁能，磁場的范圍隨著磁疇的分割而

4、不斷減小，從而使靜磁能不斷降低。所以，從靜磁能來看，自發(fā)磁化將趨向于分割成為磁化方向不同的磁疇，以降低靜磁能，而且，分割越細(xì)，靜磁能越低。 磁化強(qiáng)度的變化是依靠疇壁的移動或磁矩的轉(zhuǎn)動來實(shí)現(xiàn)的6寫出低溫時鐵磁性鹽類化合物的自發(fā)磁化強(qiáng)度隨溫度的變化關(guān)系，并簡單說明其理由 黃昆410頁7為什么金屬銅的抗磁性比其離子鹽中的抗磁性低？ 金屬銅的內(nèi)層電子和其離子鹽是飽和的電子結(jié)構(gòu)，因此是抗磁性的，但是金屬銅還必須考慮載流子對磁化率的貢獻(xiàn)，載流子具有順磁性，它們部分地抵消了內(nèi)層離子的抗磁性，從而使金屬的抗磁性壁離子的抗磁性低。8按磁性起源的不同，物質(zhì)的磁性可分為哪幾類？并圖示不同種類磁性物質(zhì)的磁化率與溫度的

5、關(guān)系順磁性，抗磁性，鐵磁性，亞鐵磁性，反鐵磁性9扼要閱述描述鐵磁性起源的分子場理論。黃昆408頁1907年，外斯提出分子場理論，其包含以下兩個假設(shè)： 分子場假設(shè) 鐵磁物質(zhì)內(nèi)部在居里溫度以下存在一個很強(qiáng)的分子磁場，數(shù)值上可達(dá)109A/m。正是在這一分子場的作用下，使鐵磁物質(zhì)得以克服熱擾動的不利影響將磁矩整齊排列起來，從而造成自發(fā)磁化磁疇假設(shè) 大塊鐵磁性物質(zhì)內(nèi)部，存在許多小區(qū)域，在每一個這樣的小區(qū)域內(nèi)，原子磁矩受到分子場的作用都是平行取向的，而不同磁疇中的原子磁矩取向卻不同。具有這樣特點(diǎn)的小區(qū)域稱為磁疇。根據(jù)這一假設(shè)，鐵磁性物質(zhì)在沒有受到外磁場作用時的總磁矩應(yīng)為各磁疇磁矩的矢量和，由于鐵磁物質(zhì)包含著大量的磁疇，而各個磁疇的磁矩取向又不一樣，結(jié)果總磁矩為零，于是就很好地解釋了鐵磁性物質(zhì)在退磁狀態(tài)下不顯示磁性的問題。 外斯根據(jù)上述兩個基本假設(shè)，同時利用朗之萬的順磁性理論，并假定分子場正比于自發(fā)磁化強(qiáng)度Ms，成功地解釋了鐵磁性的部分規(guī)律。但是，有關(guān)分子場的本質(zhì)，一直到1928年海森伯利用量子力學(xué)理論才得到正確闡明，它是由電子磁矩之間的靜電性交換作用引起的。10金屬銅的磁化率來自于哪幾個部分的貢獻(xiàn)？ 來自于內(nèi)層飽和電子結(jié)構(gòu)的抗磁性和載流子的順磁性。11晶體場是什么？晶體場通常是如何影響固體中3d 和4f離子的磁矩的（自旋部分與軌道部分）？黃昆4