固体物理-5固体的磁性质-1.pdf
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第四章 固体的磁特性
外磁场强度H-磁感应强度B
在磁极周围的空间中存在磁场。磁性物质的相互吸引
等就是通过磁场进行的
B m H m M
0 0
磁感应强度B :1T=10000Gs
磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度。
磁场的强弱可以用假想的磁力线数量来表示,磁力线密的
地方磁场强,磁力线疏的地方磁场弱。单位截面上穿过的
磁力线数目称为磁通量密度
磁场强度H :(A/m)
定义为磁感应强度B被真空磁导率m 除再减去磁化强度M 。
0
H 的大小表示该点磁场的大小,方向与磁力线方向一致
磁感应强度B的单位-特斯拉(Tesla,N)(1886~1943)
克罗地亚裔美国电机工程师,曾发明变压器和交流电动机
固体的磁性
物质放在不均匀的磁场H中会受到磁力的作用。在相
同的不均匀磁场中,由单位质量的物质所受到的磁力
方向和强度,来确定物质磁性的强弱
磁性是一种极为普遍的现象,小至原子、原子核和电
子,直至更深的物质层次,大至地球、月亮和太阳等
天体,都具有磁性。磁性是物质的基本属性
固体磁性涉及十分广泛的领域,
磁性材料有着广泛的技术应用
原子的磁性——物质磁性之源
孤立原子的磁矩决定于原子的结构
原子由于电子轨道磁矩和自旋磁矩不能全抵消而具有
固有磁矩时,磁矩的排布方式决定总磁矩
m
M lim N m
0
V0 V
因为原子核比电子重2000倍左右,其运动速度仅为电子速
度的几千分之一,故原子核的磁矩仅为电子的千分之几,
可以忽略不计
物质在外磁场中的磁化情况
磁化率与磁性的类别
磁化是指使原来不具有磁性的物质获得磁性的过程
固体的磁性是以磁化率来描写的
磁化率定义: M / H m M / B
0 0
M是单位体积中的磁矩
感生的M 又会产生磁感应强度:
B m H m M
0 0
外磁场H撤掉后物质的磁感应强度,由M 的状态决定
根据磁化率的大小区分物质磁性
普通材料
抗磁性:0,约10-6,几乎与温度无关
磁性材料
-4 -6
顺磁性: 0,约10 ~10
铁磁性: 1,约10~106
亚铁磁性: 0,小于铁磁性材料
反铁磁性: 0,约10-4
本章提纲
人类认识和利用磁性的历史(略)
原子中的磁矩
固体的磁性
抗磁性
顺磁性
铁磁性
亚铁磁性、反铁磁性
自旋电
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