無機材料的磁學性能ppt課件

1、第七章第七章B磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度-磁導率磁導率H-磁場強度磁場強度 磁場強度磁場強度H H2IHrr-r-磁場中一點磁場中一點距導線間隔距導線間隔 磁導率磁導率BH70410/()H m亨利每米0r 磁化率磁化率0001 磁化強度磁化強度MH單位磁場強度的磁化強度單位磁場強度的磁化強度n磁化強度磁化強度磁化強度也是描畫磁質(zhì)被磁化后其磁性磁化強度也是描畫磁質(zhì)被磁化后其磁性強弱的一個物理量。強弱的一個物理量。稱為磁化率或磁化系數(shù)稱為磁化率或磁化系數(shù) HM資料的磁性來源于原資料的磁性來源于原子磁矩子磁矩, ,原子磁矩包括原子磁矩包括原子核磁矩原子核磁矩電子自旋磁矩電子自旋磁矩電子軌道磁矩電子軌道磁

2、矩很小很小, ,只需電子磁矩的幾千分之一只需電子磁矩的幾千分之一, ,在思索它對在思索它對原子磁矩的奉獻時可以忽略不計原子磁矩的奉獻時可以忽略不計. .n電子的磁矩電子的磁矩n由電子的軌道磁矩和自旋磁矩組成原子由電子的軌道磁矩和自旋磁矩組成原子固有磁矩固有磁矩, ,也稱本征磁矩也稱本征磁矩 n假設(shè)原子中一切電子殼層都是填滿的假設(shè)原子中一切電子殼層都是填滿的, ,其電子磁矩相互抵消，因此不顯磁性其電子磁矩相互抵消，因此不顯磁性n對一些具有不對稱電子構(gòu)造的原子對一些具有不對稱電子構(gòu)造的原子, ,有有些電子層并未完全填滿些電子層并未完全填滿, ,其電子磁矩不會其電子磁矩不會全部相互抵消，因此顯示磁性

3、全部相互抵消，因此顯示磁性. .v抗磁性抗磁性v順磁性順磁性v鐵磁性鐵磁性v亞鐵磁性亞鐵磁性v反鐵磁性反鐵磁性v抗磁性抗磁性v資料本身沒有原子磁矩資料本身沒有原子磁矩, ,外磁場外磁場會使資料中電子的軌道運動發(fā)生會使資料中電子的軌道運動發(fā)生變化變化, ,感應(yīng)出很小的磁矩感應(yīng)出很小的磁矩, ,其方向其方向與外磁場方向相反與外磁場方向相反, ,稱為抗磁性稱為抗磁性 v當磁化強度當磁化強度M M為負時，固體表現(xiàn)為負時，固體表現(xiàn)為抗磁性為抗磁性 vBi,Cu,Ag,Au Bi,Cu,Ag,Au 等金屬具有這種等金屬具有這種性質(zhì)性質(zhì)v抗磁性物質(zhì)的抗磁性普通很微抗磁性物質(zhì)的抗磁性普通很微弱，磁化率普通約為

4、弱，磁化率普通約為-10-5-10-5，為，為負值負值 v順磁性順磁性v順磁性物質(zhì)的主要特征是不論外加磁場能否順磁性物質(zhì)的主要特征是不論外加磁場能否存在，原子內(nèi)部存在永久磁矩存在，原子內(nèi)部存在永久磁矩 ,在外磁場作用在外磁場作用下下,各個原子磁矩會沿外磁場方向擇優(yōu)取向各個原子磁矩會沿外磁場方向擇優(yōu)取向,使使資料表現(xiàn)出宏觀磁性資料表現(xiàn)出宏觀磁性v順磁性物質(zhì)的磁性除了與有關(guān)外，還依賴于順磁性物質(zhì)的磁性除了與有關(guān)外，還依賴于溫度，其磁化率與絕對溫度成反比溫度，其磁化率與絕對溫度成反比, 室溫下約室溫下約為為10-5 v特點特點:磁場強度獲得加強磁場強度獲得加強v M:正值正值v順磁性物質(zhì)的過渡元素、

5、稀土元素、鋼系元順磁性物質(zhì)的過渡元素、稀土元素、鋼系元素，還有鋁鉑等金屬，都屬于順磁物質(zhì)素，還有鋁鉑等金屬，都屬于順磁物質(zhì) TCv鐵磁性鐵磁性v有一類物質(zhì)如有一類物質(zhì)如Fe,Co,Ni，室溫下磁化，室溫下磁化率可達率可達10-3數(shù)量級，這類物質(zhì)的磁性稱數(shù)量級，這類物質(zhì)的磁性稱為鐵磁性為鐵磁性v鐵磁性物質(zhì)即使在較弱的磁場內(nèi)，也鐵磁性物質(zhì)即使在較弱的磁場內(nèi)，也可得到極高的磁化強度，而且當外磁場可得到極高的磁化強度，而且當外磁場移去后，仍可保管極強的永久磁性。各移去后，仍可保管極強的永久磁性。各類磁性物質(zhì)的類磁性物質(zhì)的-曲線示于以下圖曲線示于以下圖v鐵磁性鐵磁性v鐵磁體的鐵磁性只在某一溫度以下才鐵磁

6、體的鐵磁性只在某一溫度以下才表現(xiàn)出來，超越這一溫度，鐵磁性消逝。表現(xiàn)出來，超越這一溫度，鐵磁性消逝。這一溫度稱為居里點其磁化率與溫度的這一溫度稱為居里點其磁化率與溫度的關(guān)系服從居里一外斯定律關(guān)系服從居里一外斯定律 CTTCv亞鐵磁性亞鐵磁性v 類似于鐵磁性類似于鐵磁性,磁化率比鐵磁性略低磁化率比鐵磁性略低些些v反鐵磁性反鐵磁性v反鐵磁性物質(zhì)大都是非金屬化合反鐵磁性物質(zhì)大都是非金屬化合物，如物，如MnO。 v原子具有磁矩原子具有磁矩,其相鄰原子或離子其相鄰原子或離子的磁矩作反方向平行陳列的磁矩作反方向平行陳列,總磁矩為總磁矩為0,這種資料稱為反鐵磁性資料這種資料稱為反鐵磁性資料vM與與H為同一方向為同一方向,磁化率為正值磁化率為正值磁化強度M磁場強度H磁化曲線例例: :繪出鐵磁性、亞鐵磁性、順磁性繪出鐵磁性、亞鐵磁性、順磁性及抗磁性的磁化曲線及抗