1第三章磁性能第三章磁性能3.13.1磁性基本概念与表征参量磁性基本概念与表征参量磁化磁化:物质在磁场中,由于受磁场作用而呈现一定磁性的现象;:物质在磁场中,由于受磁场作用而呈现一定磁性的现象;磁介质磁介质:能被磁化的物质;:能被磁化的物质;磁化后使外磁场减弱的物质,磁化后使外磁场减弱的物质,抗磁质抗磁质::CuCu、、AgAg、、AuAu、、ZnZn磁化后使外磁场略有增强的物质,磁化后使外磁场略有增强的物质,顺磁质顺磁质::PtPt、、PdPd、奥氏体不锈钢、、奥氏体不锈钢、碱金属、碱金属、AlAl磁化后使外磁场急剧增强的物质,铁磁质:磁化后使外磁场急剧增强的物质,铁磁质:FeFe、、NiNi、、CoCo、(、(GdGd))表征参量:表征参量:HH::磁场强度磁场强度MM::磁化强度磁化强度,单位体积内的磁矩;,单位体积内的磁矩;M=χM=χmmHχHχmm为为磁化率磁化率(系(系数)数)BB::磁感应强度磁感应强度,通过磁场中某,通过磁场中某点、垂直于磁场方向单位面积的磁力线数,反应外加磁场点、垂直于磁场方向单位面积的磁力线数,反应外加磁场HH和磁介质和磁介质磁化后磁化后MM的综合作用效应;的综合作用效应;B=μB=μ00((H+MH+M))=μ=μ00((1+χ1+χmm))H=μH=μ00μμrrH=H=μHμHμμ00:真空:真空磁导率磁导率μμrr:相对磁导率:相对磁导率μμ:绝对(真:绝对(真实)磁导率实)磁导率VmM/2磁介质的分类与特征磁介质的分类与特征::11..抗磁体抗磁体:磁化率:磁化率χχmm<0<0,大约在,大约在1010-6-6数量级。它们在磁数量级。它们在磁场中场中受微弱斥力受微弱斥力。根据。根据χχmm与温度的关系,抗磁体又可分与温度的关系,抗磁体又可分为:①为:①“经典”抗磁体,它的χm不随温度变化,如铜、,如铜、银、金、汞、锌等。②银、金、汞、锌等。②反常抗磁体,它的χm随温度变化,且其大小是前者的10~100倍,,如铋、镓、锑、锡、铟等。如铋、镓、锑、锡、铟等。22..顺磁体顺磁体:磁化率:磁化率χχmm>0>0,约为,约为1010-6-6~10~10-3-3。它在磁场中。它在磁场中受受微弱吸力微弱吸力。根据。根据χχmm与温度的关系,可分为:①与温度的关系,可分为:①正常顺磁体,其χm随温度变化符合χm∝1/T关系。金属铂、钯、。金属铂、钯、奥氏体不锈钢、稀土金属等;②奥氏体不锈钢、稀土金属等;②χm与温度无关的顺磁体,,例如锂、钠、钾、铷等金属(反常顺磁体)。例如锂、钠、钾、铷等金属(反常顺磁体)。333、、铁磁体铁磁体:在较弱的磁场作用下,就能产生很大的磁化强:在较弱的磁场作用下,就能产生很大的磁化强度。度。χm是很大的正数,且与外磁场呈非线性关系变化。。具体金属有铁、钴、镍等。铁磁体在温度高于某临界温度具体金属有铁、钴、镍等。铁磁体在温度高于某临界温度后变成顺磁体。此临界温度称为居里温度或居里点,常用后变成顺磁体。此临界温度称为居里温度或居里点,常用TTcc表示。表示。44..亚铁磁体亚铁磁体:与铁磁体类似,但:与铁磁体类似,但χχmm值没有铁磁体那样大:值没有铁磁体那样大:如磁铁矿如磁铁矿(Fe(Fe33OO44))、铁氧体等属于亚铁磁体。、铁氧体等属于亚铁磁体。55..反铁磁体反铁磁体::χχmm是小的正数,在温度低于某温度时,它是小的正数,在温度低于某温度时,它的磁化率同磁场的取向有关;高于这个温度(的磁化率同磁场的取向有关;高于这个温度(TTNN:尼尔:尼尔点),其行为象顺磁体。具体材料有点),其行为象顺磁体。具体材料有α-Mnα-Mn、铬,还有如、铬,还有如氧化镍、氧化锰等。氧化镍、氧化锰等。45磁介质的磁化过程实质上是内部原子磁矩的取向过程,原子磁矩包括电子轨道磁矩、电子自旋磁矩、原子核磁矩;电子的循轨运动(公转)可以看成是一个闭合的环形电流,由此产生的磁矩称为轨道磁矩,垂直于电子运动的轨道平面;在外加磁场上的分量为:mez=mlμB(ml=0、+1、+2、…+l)电子绕自身的轴旋转,产生一个自旋磁矩,其方向平行于自旋轴;在外加磁场上的分量为:msz=+μB原子核磁矩约为电子磁矩的1/2000,可忽略;电子轨道磁矩与电子自旋磁矩之和构成原子的固有磁矩...