7磁性7.3.ppt

1、7.3 磁性材料的物理效應(yīng) 物質(zhì)的物理性質(zhì)隨外界因素，例如磁場(chǎng)、電場(chǎng)、光及熱等的變化而發(fā)生變化的現(xiàn)象為物理效應(yīng)。 1. 磁光效應(yīng)：透明的鐵磁性材料中的光透射、光反射時(shí)，光與自發(fā)磁化相互作用，會(huì)發(fā)生特異的光學(xué)現(xiàn)象，稱此為磁光效應(yīng)。 光屬于電磁波，為橫波，電場(chǎng)和磁場(chǎng)分別在各自的固定面上振動(dòng)，稱此面為偏光面。,磁光效應(yīng)包括： （1）塞曼效應(yīng) 對(duì)發(fā)光物質(zhì)施加磁場(chǎng)，光譜發(fā)生分裂的現(xiàn)象為塞曼效應(yīng)。從應(yīng)用的角度來(lái)看，還屬于有待開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域。 （2）法拉第效應(yīng) 光和原子磁矩相互作用而產(chǎn)生的現(xiàn)象。 當(dāng)Y3Fe5O12一些透明物質(zhì)透過(guò)直線偏光時(shí)，若同時(shí)施加與入射光平行的磁場(chǎng)，透射光將在其偏振面上旋轉(zhuǎn)一定的角度射出，

2、該現(xiàn)象為法拉第效應(yīng)。 若施加與入射光垂直的磁場(chǎng)，入射光將分裂為沿原方向的正常光束和偏離原方向的異常光束，為科頓莫頓效應(yīng)。,法拉第效應(yīng),偏振光,發(fā)生旋轉(zhuǎn)的偏振光,磁場(chǎng)H,入射光,透射光,入射光,磁場(chǎng)H,正常光線,異常光線,科頓莫頓效應(yīng)。,（3）克爾效應(yīng) 當(dāng)光入射到被磁化的物質(zhì)，或入射到外磁場(chǎng)作用下的物質(zhì)表面時(shí)，其發(fā)射光的偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。,記錄位,非記錄位 記錄位,光盤利用磁克爾效應(yīng)進(jìn)行光磁記錄的原理,直線偏振光,記錄層,磁化,反平行磁化,這種為非接觸式、大容量記錄介質(zhì),非晶態(tài)磁光記錄介質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)是：不存在晶界等相對(duì)于磁疇的障礙物，不產(chǎn)生反轉(zhuǎn)磁疇的變形等。多晶體的MnBi的克爾旋轉(zhuǎn)角大，是很有

3、吸引力的材料，但由于多晶體再生時(shí)，造成較大的噪音，作為第一代光磁記錄介質(zhì)未被采用，最近又重新引起人們的興趣。 為了保存大量信息，需要高密度、高速度、高效率、低價(jià)格的記錄與存儲(chǔ)。因此目前磁光盤正與磁記錄、相變型可重寫光盤處于激烈的競(jìng)爭(zhēng)中。于是人們正在開(kāi)發(fā)進(jìn)行磁光盤用新型記錄介質(zhì)的開(kāi)發(fā)（例如：金屬超晶格多層膜、磁性石榴石等）,2. 電流磁氣效應(yīng) 物質(zhì)中流過(guò)電流的同時(shí)，施加磁場(chǎng)時(shí)所顯示出的物理現(xiàn)象。這種效應(yīng)表現(xiàn)為電動(dòng)勢(shì)E的變化。 一般說(shuō)來(lái)，該電動(dòng)勢(shì)表現(xiàn)為下述3項(xiàng)之和： 與磁場(chǎng)H無(wú)關(guān)系的項(xiàng)：為電阻R所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，符合歐姆定律（E0=RI)。 霍爾電動(dòng)勢(shì)項(xiàng)：一般情況下，與磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比，稱為霍爾效應(yīng)(

4、與IH成正比)。 磁致電阻電動(dòng)勢(shì)項(xiàng)：與H(IH)成正比，稱為磁致電阻效應(yīng).,霍爾效應(yīng)：在于電流垂直的方向施加磁場(chǎng)，則在垂直于電流軸和磁場(chǎng)軸所組成的平面的方向上產(chǎn)生電位差。這種電位差為霍爾電壓。霍爾元件（磁傳感器），InSb,GaAs半導(dǎo)體元件已實(shí)用化。 磁致電阻效應(yīng)：施加磁場(chǎng)使物質(zhì)電阻發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為磁致電阻效應(yīng)。包含兩項(xiàng)：與磁場(chǎng)強(qiáng)度H有關(guān)（正常磁致電阻效應(yīng)）和與磁化強(qiáng)度相關(guān)（異常磁致電阻效應(yīng)），其中第二項(xiàng)貢獻(xiàn)最大。 各向異性磁致電阻效應(yīng)：電阻率變化與磁化方向相關(guān)。 高靈敏度讀取用的MR磁頭，就是利用這種效應(yīng)。 利用該效應(yīng)的材料有：巨磁致電阻效應(yīng)材料、超巨磁致電阻效應(yīng)材料。,Ettinghausen效應(yīng)：沿著霍爾電壓方向產(chǎn)生溫度梯度的現(xiàn)象。 Nerst效應(yīng)：在與電流垂直方向施加磁場(chǎng)，沿電流方向產(chǎn)生溫度梯度的現(xiàn)象。 磁各向異性：一般情況下，在鐵磁體中存在著取決于自發(fā)磁化方向的自由能，自發(fā)磁化向著該能量取最小值的方向是最穩(wěn)定的。而要向其他方向旋轉(zhuǎn)，能