磁性物理学课件二

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电磁铁磁力(二)ppt课件PPT

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电磁铁磁力(二)ppt课件
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目录
• 电磁铁的基本原理 • 电磁铁的应用 • 电磁铁的制造与设计 • 电磁铁的磁力影响因素 • 电磁铁的磁力增强方法 • 电磁铁的磁力计算公式与图表
01 电磁铁的基本原理
电磁感应
定义
楞次定律
当磁场发生变化时,会在导体中产生 电动势或电流的现象。
感应电流产生的磁场总是阻碍原磁场 的变化。
低损耗的铁芯。
装配与调试
将绕制好的线圈和铁芯组装在一 起,通过调试确定合适的输入电 流和电压,使电磁铁达到最佳工
作状态。
04 电磁铁的磁力影响因素
电流强的影响
总结词
电流强度是影响电磁铁磁力的重要因素。
详细描述
随着电流强度的增加,电磁铁产生的磁力将相应增强。这是因为电流的增加会导 致线圈中的电流密度增加,从而产生更强的磁场。
电磁铁的材料选择
软磁材料
如铁氧体、硅钢等,具有高磁导率、 低矫顽力等特点,适用于制造大电流 、高磁感应强度的电磁铁。
硬磁材料
如稀土永磁材料等,具有高剩磁、高 矫顽力的特点,适用于制造需要长期 保持磁性的电磁铁。
电磁铁的设计原则
确定磁路长度和截面积
根据电磁铁的工作要求,合理设计磁路长度和截面积,以提高磁 感应强度和降低能耗。
解释
电磁力的大小与磁感应强度、电流和导线长度成正比,与导线与磁场方向的夹 角成正弦函数关系。
02 电磁铁的应用
工业领域的应用
电机制造
电磁铁在电机制造中起到至关重 要的作用,如直流电机和交流电 机的励磁部分,以及控制电机的
换向器。
自动化设备
用于自动化生产线上的各种电磁阀、 电磁离合器和制动器,实现精确控 制和高效生产。

《大学物理磁学》ppt课件

《大学物理磁学》ppt课件
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目录
• 磁学基本概念与原理 • 静电场中的磁现象 • 恒定电流产生磁场及应用 • 电磁波与光波在磁学中的应用 • 铁磁物质及其性质研究 • 现代磁学发展前沿与挑战
01
磁学基本概念与原理
磁场与磁力线
01 磁场
由运动电荷或电流产生的特殊物理场,具有方向 和大小,可用磁感线描述。
通过分析带电粒子在静电场中的运动规律,可以 03 了解电场分布和粒子性质等信息。
静电场和恒定电流产生磁场比较
静电场和恒定电流都可以产生磁场,但它们产 生的磁场具有不同的特点。
静电场产生的磁场是瞬时的,随着静电场的消 失而消失;而恒定电流产生的磁场是持续的, 只要电流存在就会一直产生磁场。
此外,静电场和恒定电流产生的磁场在分布、 强度和方向等方面也存在差异。
02 磁力线
形象描述磁场分布的曲线,其切线方向表示磁场 方向,疏密程度表示磁场强度。
03 磁场的基本性质
对放入其中的磁体或电流产生力的作用。
磁感应强度与磁通量
磁感应强度
描述磁场强弱和方向的物理量,用B表示, 单位为特斯拉(T)。
磁通量
描述穿过某一面积的磁感线条数的物理量,用Φ表 示,单位为韦伯(Wb)。
电磁铁
利用恒定电流产生的磁场来制作电磁 铁,用于吸附铁磁性物质或作为电磁
开关等。
电磁炉
利用恒定电流产生的交变磁场来加热 铁质锅具,从而实现对食物的加热和
烹饪。
电机与发电机
电机是将电能转换为机械能的装置, 而发电机则是将机械能转换为电能的 装置。它们的工作原理都涉及到恒定 电流产生的磁场。
磁悬浮列车
利用恒定电流产生的强磁场来实现列 车的悬浮和导向,具有高速、安全、 舒适等优点。

磁性物理学第一章物质磁性概述-磁性物理

磁性物理学第一章物质磁性概述-磁性物理
顺磁性物质举例
如氧、铝、铂等金属,以及某些非金属如氮、氧等。
顺磁性特点
顺磁性物质的磁化率比抗磁性物质大,但仍然是微弱的。它们同样 不会自发磁化,且在外磁场撤去后无剩磁。
铁磁性物质
01
铁磁性定义
铁磁性是指物质在外磁场作用下,能产生很强磁化现象,且可以自发磁
化形成磁畴。
02
铁磁性物质举例
如铁、钴、镍及其合金等。
物质磁性影响因素分
04

温度对物质磁性影响
居里温度
物质磁性随温度变化的重要参数,当温度高于居里温度时,铁磁性物质转变为顺 磁性。
磁化率与温度关系
对于顺磁性物质,磁化率随温度升高而降低;对于铁磁性物质,在居里温度以下 磁化率随温度升高而降低,在居里温度以上转变为顺磁性。
压力对物质磁性影响
压力效应
磁性分类
根据物质在磁场中的表现,可分为铁 磁性、亚铁磁性、反铁磁性、顺磁性 和抗磁性等。
物质磁性来源
电子自旋磁矩
电子自旋产生的磁矩是物质磁性的主要来源。
电子轨道磁矩
电子绕原子核运动时产生的磁矩,对物质磁性有 贡献但通常较小。
原子核自旋磁矩
原子核自旋产生的磁矩,对物质磁性的贡献极小, 通常可忽略不计。
尔元件等,实现非接触式测量和自动控制。
磁记录材料应用领域
硬盘驱动器
磁记录材料用于制造硬盘驱动器的存储介质,实现数据的长期可 靠存储。
磁带
利用磁记录材料的磁化特性,制造磁带等线性存储设备,用于数 据的备份和归档。
磁卡
磁记录材料用于制造各种磁卡,如信用卡、门禁卡等,实现身份 识别和交易安全。
总结与展望
物质在压力作用下,原子间距减小,电子云重叠增加,导致 交换作用增强,从而影响物质的磁性。

磁性物理学(第二章讲稿)PPT课件

磁性物理学(第二章讲稿)PPT课件
原子的总动量由电子的轨道角动量和自旋 角动量以矢量叠加方式合成,主要由:L- S,jj和LS+jj 耦合三种
L-S耦合:各电子的轨道运动间有较强的相
互作用∑li → L,∑si →S , J=S+L
发生与原子序数较小的原子中(Z<32)。 j-j耦合:各电子轨道运动与本身的自旋相互
作用较强,∑(li+si) → ji,∑ji →J ,Z>82 LS+jj耦合: 32<Z<82 铁磁体中,原子的总角动量大都属于L-S耦合
3.洪特规则(Hund’s Rule) (适合于L-S耦合) 目的:确定基态的电子组态和动量矩。 I. 在Pauli原则允许下,S取最大值,
S= ∑ms Ⅱ.总轨道量子数L在上述条件下可能的最
大值, L= ∑ml III.次壳层未半满时, J=|L-S|; IV. 次壳层半满或超过一半时,J=L+
3s2
3p6
3d10
b.原子中电子基态分布服从规则:
泡利不相容原理
能量最低原理
c.电子填充方式(依电子组态能量高低)
1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s
结论:满壳层电子的总动量矩和总磁矩为零,只有未
成对的电子磁矩对原子的总磁矩作贡献,未满壳层——
磁性电子壳层
2.角动量耦合
(μS)┴在一个进动周期中平均值为零。
∴ 原子的有效磁矩等于μL与μS 平行于PJ的
分量和,即:
PJ
PS
J
L
s
PJ
PL
PL L(L 1), PS S(S 1), μL
μS
L L(L 1)B , s S(S 1)B μJ
μL-S

磁现象ppt课件-课件

磁现象ppt课件-课件

磁现象的发展趋势
01
磁现象与现代科技的结合
随着科技的发展,磁现象的应用领域越来越广泛,如磁悬浮列车、磁共
振成像等。未来,磁现象将与更多现代科技结合,开拓新的应用领域。
02
磁性材料的高性能化
未来,磁性材料将向高性能化方向发展,以提高磁性能和稳定性,满足
各种应用需求。
03
磁现象的理论研究深化
随着实验研究的深入,磁现象的理论研究也将得到进一步深化,为磁现
磁性物质的分类
软磁性物质
易被磁化,但磁化后矫顽力较小 ,容易失去磁性。
硬磁性物质
不易被磁化,但磁化后矫顽力较 大,不易失去磁性。
半硬磁性物质
介于软磁性和硬磁性之间,具有 一定的矫顽力。
磁性物质的性质
磁化现象
将无磁性的物质转变为具有磁性的物质的过程。
磁滞现象
磁性物质在磁场变化时表现出的滞后现象。
磁热效应
05
磁现象的未来发展
磁现象的研究现状
磁现象的基础研究
目前,科学家们正在深入研究磁现象的基本原理,包括磁场、磁力 、磁化等现象的本质和规律。
磁性材料的研发
为了更好地应用磁现象,科学家们正在积极研发新型的磁性材料, 以提高磁性能和稳定性。
磁现象的实验验证
通过实验验证是研究磁现象的重要手段,科学家们通过设计各种实验 来探究磁现象的规律和特性。
磁现象ppt课件
contents
目录
• 磁现象简介 • 磁场的性质 • 磁力与磁性物质 • 磁现象的应用 • 磁现象的未来发展
01
磁现象简介
磁现象的定义
粒子(如 电子和质子)之间的相互 作用,导致物体具有磁性 并产生磁场的现象。
磁场

《大学物理磁学》课件

《大学物理磁学》课件
核磁共振谱(NMR)
利用核自旋磁矩进行研究物质结构和化学键的谱学技术。NMR可应用于有机化学、药物化学、石油化 工等领域,用于分析分子结构和化学反应机理。
磁性材料在电子器件中的应用
磁性材料
具有铁磁、亚铁磁等性质的金属和非金属材 料,如铁、钴、镍及其合金。磁性材料具有 高磁导率、低矫顽力等特点,广泛应用于电 子器件中。
洛伦兹力,用于描述磁场对运动电荷的作用。
磁场对电流的作用
安培力,用于描述磁场对电流的作用。
磁场对磁体的作用
磁体之间的相互作用力,与磁体的磁感应强度和距离 有关。
02
磁场与电流
奥斯特实验与安培环路定律
奥斯特实验
揭示了电流的磁效应,即电流能在其 周围产生磁场。
安培环路定律
描述了电流与磁场之间的关系,即磁 场线总是围绕电流闭合。
铁磁性
铁、钴、镍等金属具有显著的铁磁性,其内部原子、分子的自旋磁矩在一定条件 下自发排列形成磁畴。
磁畴结构
铁磁体内部存在许多自发磁化的小区域,称为磁畴。不同磁畴的磁化方向不同, 导致宏观上铁磁体的磁化强度呈现出复杂的空间分布。
磁记录与磁头技术
磁记录
利用磁介质记录信息的技术,通过改变 磁介质表面的磁场方向实现信息的存储 。
详细描述
磁场对光的干涉和衍射具有重要影响。在磁场作用下,光的干涉和衍射现象会发生变化,表现为干涉条纹的移动 和衍射角的改变。这些现象在物理学中具有重要的应用价值,如光学仪器设计、光谱分析和量子力学等领域。
05
磁学的应用
磁力机械与磁力悬浮
磁力机械
利用磁场力实现机械运动的装置,如磁力泵、磁力传动器等。磁力机械具有无接触、无摩擦、低能耗等优点,广 泛应用于化工、制药、石油等领域。

B磁性物理基础-2ppt课件

B磁性物理基础-2ppt课件
例如血红蛋白中的Fe2+无氧配位(静脉血)是高自旋态, 显现顺磁性;有氧配位(动脉血)是低自旋态,显現抗磁性。
15
二、顺磁性
顺磁性物质的原子或离子具有一定的磁矩,这些原子磁
矩耒源于未满的电子壳层(例如过渡族元素的3d壳层)。在顺磁 性物质中,磁性原子或离子分开的很远,以致它们之间没有
明显的相互作用,因而在没有外磁场时,由于热运动的作用,
l=r+1
0
l=r
2m0H
2 1 l=0
在外磁带H 作用下电子能带汇 聚成能级的情况。
把z的求和改成在动量空间中的积
分,通过计算,最后得到的相和为:
z
eVH h2c
2p mkT sinh mB H
kT
11
由于热力学势 d MdH SdT
NkT ln z
所以可得到
M NkT d ln z
垂直于磁场的平面内,产生园周运动。把园周运动分解成
两个相互垂直的线偏振周期运动(设分别沿x轴和y轴的周期
线性振动,动量p2=p2x+p2y)。这样的线性振子所具有的分
立能谱为
En
(n
1 2
)hH
其中,nv为整数,H为回旋共振频率,可以求出 ħH=2mBH,正是拉莫尔进动频率的两倍(|H|=2|L|).
6
假定电子轨道半径为r(m)的园,磁场H(Am-1)垂直于轨 道平面,根据电磁感应定律,将产生电场E(Vm-1)
因而
电子被电场加速,在时间间隔Δt内速度的变化Δυ
由下式给出 轨道绕磁场进动但不改变轨道形状,进动的角速度为
运动产生的磁矩为
7
对闭合壳层的情况下,电子分布在半径为a(m)的球表面, r2=x2+y2,而z轴平行于磁场。考虑到球对称, x 2 y 2 z 2 a2 / 3

初中物理 磁现象2 人教版优秀课件

初中物理  磁现象2 人教版优秀课件

4、磁疗治病和保健。
核磁共振机
ห้องสมุดไป่ตู้
作业:书上练习
有人说,想要看一个人是否优秀,那就看他闲下来做什么。 这世上有人忙里偷闲,利用坐车和排队的间隙,读书,思考,写作,也有人终日无所事事,虚度光阴。
闲,并不是一个人的福气。相反,废掉一个人最快的方式就是让他闲下来。 正如罗曼·罗兰所说:“生活中最沉重的负担不是工作,而是无聊。” 01 闲着闲着,一个人就废了。
3、磁极间的相互作用规律是什么? 4、磁化是什么?什么是永磁体?磁性材料是什么? 磁性材料可分为哪两大类?
5、磁性材料有哪些用途?除课本上的例子外,你 还能举一些应用吗?
动手动脑
通过做实验解决下面的问题: • 1、磁体能够吸引哪些东西? • 2、磁体上的吸引能力的强弱处处一样吗? • 3、“指南针”是如何得名的? • 4、磁体间一定相互吸引吗? • 5、铁钉可以变成磁铁吗?
谢谢观赏 有的人就像那个石阶,有的人就像那个石佛。前者以为自己经历了无情的社会生活压力给予他们的困难,而觉得自己应该理所应当的得到他所应当得到的,因为他们“经历过了”,而事实却是他们在等待着这个回报,他们与目标的距离始终还是很遥远,丝毫没有一丝的拉近,他们便对社会、对上苍充满了抱怨,充满了厌恶,他们自认为觉得自己已经吃过苦,为什么还不能成功,为什么还不能得到他们想得到的呢?他们便在厌恶的同时去羡慕那些像石佛一样的人。而后者像石佛一样的人,他们经历了多少,谁能知道,他们花了多少个日日夜夜、春夏秋冬才能成为如此气势宏伟、受人尊敬的石佛,大家看到的只是他的结果而没有在乎他的过去和成功的过程。与石佛的成长经历相比,石阶算的上什么呢? 彼时才发现,面临初出茅庐的年轻人,自己的体力和脑力都已经拼不过,几年来累积下来的阅历和经验没有转化成核心竞争力。 毕业八年的她被迫重返人才市场,但彼时的她与毕业时相比毫无长进,面试屡屡碰壁。 像我这样优秀的人 本该灿烂过一生 怎么二十多年到头来 还在人海里浮沉”徐志摩曾说过:“一生中至少该有一次,为了某个人而忘记了自己,不求结果,不求同行,不求曾经拥有,甚至不求你爱我,只求在我最美的年华里,遇见你。”我不知道自己是何等的幸运能在茫茫人海中与你相遇?我也不知道你的出现是恩赐还是劫?但总归要说声“谢谢你,谢谢你曾来过……” 还记得初相识时你那拘谨的样子,话不是很多只是坐在那里听我不停地说着各种不着边际的话。可能因为紧张我也不知道自己想要表达什么?只知道乱七八糟的在说,而你只是静静地听着,偶尔插一两句。想想自己也不知道一个慢热甚至在不熟的人面前不苟言笑的我那天怎么会那么多话?后来才知道那就是你给的莫名的熟悉感和包容吧! 有一句话说:“人的一生会遇到两个人,一个惊艳了时光,一个温柔了岁月。” 惊艳了时光的那个人,是青春回忆里最绚烂、最耀眼的存在,不后悔跟他经历过的快乐与感动,哪怕后来的大风大浪都是他给的,但还是想对他说,有生之年,欣喜相逢。 你给过我太多的快乐和感动,太多的收获和意外,也有太多的心酸和坎坷。可总归你来过我的生命,也带给我许多的美好和小幸福。我不知道是怎样的缘分让我们相遇,可我都不想去追究了,因为我相信每一种遇见,都有意义,每一个爱过的人,都有记忆。无论怎样,都是幸运的,因为你带给了我一些特殊的感受,以至于每次回味起来,都觉得人生是精彩的。 我始终还记得那年夏天你为了在我路过的城市见我冒着大雨开车几百公里,只为在车站短短的停留……我也记得在街头只因我看了一眼那各式的冰糖葫芦,你穿越熙攘的人群排队为我拿回最后一个糖葫芦欣喜的样子,不是爱吃甜食的我那晚一口气吃掉了那个糖葫芦,而你看着我憋得满嘴和通红的脸只是宠溺的笑笑……我还记得因为我随口一说自己都没在意的东西而你却把它买回来了,就在有次离别的车站,当我不告而别你知道后发疯的电话、视频和在机场着急的身影,手里还提着我自己也不知道什么时候说过的东西时我就知道你就是那个惊艳了时光也温柔了我曾经岁月的人。 “路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”人生的路坎坎坷坷,舍与得在一念之间,我也曾满怀期待所有的相遇与分别是事出有因或者可以久别重逢。可怎奈,当再次面临抉择时才知道有的相遇只是漫漫人生路上的一个劫,一份缘的未尽而已…… 谢谢你来过,谢谢你给过我那么多,也谢谢你给我那些惊艳的时光!很知足过去有你陪伴的时光,很怀念那些和你一起走过的日子。未来我不知道该怎么取舍,我也不知道以后又会怎样?可无论是什么我都不会后悔认识你了,无论你带给我的是恩赐还是劫难我都不后悔了,至少我感受过你的温柔,拥有过你的怀抱,也和你十指相扣的走过了一段路。所以,以后无论怎样你都是我不经意间想起和思念的人。 谢谢你来过!不管你是否真的快乐?不管岁月是否善待你我,也不管能否一直有你带给我的小确幸,还是谢谢你!谢谢你带给我的幸运,谢谢你曾为了我付出了全部的时间与爱,也谢谢你给我的岁月平淡和温情有于…… 没有太多的修饰,只是很庆幸曾经你也是我的“那个他”。谢谢你来过,谢谢你让我觉得我不会孤单,谢谢你用漫漫柔情,温暖了我的生命。你给的美好,我会悉数珍藏,用力保护的。 以后也许三里清风,三里路,步步清风再无你。可也无悔你来过!人生的路你陪我一程,我念你一生……… 谢谢你来过!往后余生愿安好!感恩相遇,感恩来过…… 学生时代成绩名列前茅,总有那么一门成绩骄傲到炉火纯青,无论怎样的方程式,或者怎样的考点总会被一眼看穿。我们被其他同学艳羡着,同时,自己又在一边窃喜着。在别人眼里,就是优秀。 说点不自谦的话,高中的时候写作文,运气好,将自己的情绪挥洒在字里行间,总能被语文老师选中当做范文,然后我站在讲台上跟同学分享,课后之余,还被同学借走传阅。也就是那个时候,我特别羡慕饮酒作诗的李白,所有的情仇爱恨都可以在诗歌里表达的隐晦而自由,洒脱而豪迈。于是,在我的文字里,也有另一种故事,只是他人看不穿,也看不懂,所以会觉得那是一幅画,抽象的画。我想,那时候,或许也是优秀吧。 曾经也会有许多种想法,想要学习李白,想要成为张小娴,想着也许会阳光明媚的过这一生,可惜,那时候年轻到连想法都天马行空,这一辈子太久了,久到80集的电视连续剧都播放不完,又怎么做到像李白一样满腹经纶,又怎么成为张小娴一样看透所有的爱情。所以,这20多年以来,还是依然在车水马龙人潮拥挤的城市里浮沉。 过年回家的时候,跟几个初中同学聚会,大家在谈论起现在的职业时,其中一位男生满脸的自豪和看透一切的表情让我对他印象深刻。无论侃侃而谈的背后是怎样的一种辛酸和付出,但至少在谈天说地的时候他带给我们的是正能量,
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2015-4-6
4
H
++++++++++++++++++
++++++++++++++++++
M
+m
二、退磁场和退磁能。
----------------------------------1. 退磁场概念
Hd
fd
2015-4-6
5
2.— 退磁因子
Na+Nb+Nc=1
球形体: Na=Nb=Nc=1/3 细长圆柱体: Na=Nb=1/2,Nc=0 薄圆板体: Na=Nb=0,Nc=1 z,c
y, b
x, a
-m
2015-4-6
+m1 f=0
+m
6
2. 退磁场能量
磁场在外磁场下所具有的能量密度: FH 0 M H
1. 定义:磁体在自身产生的退磁场中所具有 的能量密度—退磁能
如铁磁性物质在居里温度以上的顺磁性。
2015-4-6 14
T(K)
顺磁性磁矩
Tp
2015-4-6
15
三、铁磁性
铁磁性的磁化特征:
低场下可以达到饱和磁化; 磁化率为正且数值极
大;磁化强度M和磁场H之间是非线性的复杂函数; 具有磁滞现象。 物质具有铁磁性的基本条件: (1)物质中的原子有磁矩;(2)原子磁矩之间有相互
2 2
磁力矩L做功,使jm向 减小的方向转动
W Ld m lH sin d
1 1
m lH(cos 2 cos1 )
2
定义当=/2时,磁偶极矩的静磁能为U(/2 )=0,
则: u( ) W mlH cos jm H
dFd 0 Hd dM
Fd
M 0
M 0 H d dM 0 NMdM
0
1 Fd 0 NM 2 2
2015-4-6 7
2. 注意事项: (1)退磁能公式适用条件:均匀磁场,Fd仅与N有关, M为常数。 (2)在不同的磁化方向,退磁因子不同,具有的退 磁能也不同。因为形状不同引起的能量各项异性成为 形状各项异性能。
2015-4-6
顺磁性:有固有磁矩,没有相互作用 铁磁性:有固有磁矩,直接交换相互作用 亜铁磁性:有磁矩,间接交换相互作用 自旋玻璃和混磁性: 超顺磁性:
10
4. 反铁磁性:有磁矩,直接交换相互作用
一、抗磁性
在与外磁场相反的方向诱导出磁化强度的现象称为抗磁性。它出现 在没有原子磁矩的材料中,其抗磁磁化率是负的,而且很小,~10-5。
2015-4-6
8
1-3 物质按磁性分类
磁性材料在磁场中磁化强度改变的过程—磁化
M H
(T )
— 磁化率
2015-4-6
9
物质磁性分类的原则
A.是否有固有原子磁矩?B.是否有相互作用? C.是什么相互作用?
1. 抗磁性:没有固有原子磁矩 2. 3. 5. 6. 7.
2015-4-6 18
1/
TN
T
2015-4-6
19
五、亜铁磁性
在亚铁磁体中,A和B次晶格由不同的磁性原子占据,而且有 时由不同数目的原子占据,A和B位中的磁性原子成反平行耦合, 反铁磁的自旋排列导致一个自旋未能完全抵消的自发磁化强度, 这样的磁性称为亜铁磁性。
2015-4-6
20
1/
TP
产生的机理:外磁场穿过电子轨道时,引起的电磁感应使轨道电子加 速。根据楞次定律,由轨道电子的这种加速运动所引起的磁通,总是与 外磁场变化相反,因而磁化率是负的。 半经典理论:每个原子内有Z个电子,每个电子有自己的运动轨 道,在外磁场作用下,电子轨道绕H进动,进动频率为w。称为拉莫 尔进动频率。由于轨道面绕磁场H进动,使电子运动速度有一个变化 dv。使电子轨道磁矩增加d,但方向与磁场H相反,使总的电子轨 道磁矩减小。如果>/2(电子旋转方向相反),则进动使电子运动速度 减小,使在磁场H方向的磁矩减小,所得磁化率仍是负的。总之,由 于磁场作用引起电子轨道磁矩减小,表现出抗磁性。
磁性物理学
第一章:物质磁性概述
1-2 磁化状态下磁体中的静磁能量
静磁能:处于磁化状态的磁体所具有的能量。 一、磁体中的磁场作用能。 1、磁偶极矩在外磁场中的静磁能。 +m
jm ml
F mH
-m
2015-4-6
F mH

磁力矩: L F l L MHl sin
2015-4-6
11
m
r
e
H
抗磁性示意图
2015-4-6
12
1/
T
2015-4-6
13
二、顺磁性
顺磁性物质的原子或离子具有一定的磁矩,这些原子磁矩耒源 于未满的电子壳层(例如过渡族元素的3d壳层)。在顺磁性物质中,磁 性原子或离子分开的很远,以致它们之间没有明显的相互作用,因 而在没有外磁场时,由于热运动的作用,原子磁矩是无规混乱取向。 当有外磁场作用时,原子磁矩有沿磁场方向取向的趋势,从而呈现 出正的磁化率,其数量级为105~102。 顺磁物质的磁化率随温度的变化 (T)有两种类型: 第一类遵从居里定律: C/T C/(T-p) C称为居里常数 p称为顺磁居里温度 第二类遵从居里外斯定律:
对比电子的电偶极矩的静电能: U pe E
2015-4-6
3
2、宏观磁体在磁场中的静磁能。
U um ( jm H ) jm H
单位体积内的静磁能(静磁能密度):
jm U FH H V V J H 0 M H
TC
T
2015-4-6
21
六、判断物质磁性类型的方法
1/
1/
T
T
抗磁性
1/
1/
顺磁性
1/
Tp
2015-4-6
T
TN
T
TP
TC
T
铁磁性
反铁磁性
亚铁磁性 22
七、弱磁性和强磁性
弱磁性:抗磁性,顺磁性,反铁磁性
强磁性:铁磁性,亚铁磁性。
2015-4-6
23
1-2 磁性材料的磁化曲线和磁滞回线
作用。实验事实:铁磁性物质在居里温度以上是顺磁
性;居里温度以下原子磁矩间的相互作用能大于热振 动能,显现铁磁性。
2015-4-6 16
1/
铁磁性磁矩排列
0
Tp
T
2015-4-6
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四、反铁磁性
在反铁磁性中,近邻自旋反平行排列,它们的磁矩因而相互 抵消。因此反铁磁体不产生自发磁化磁矩,显现微弱的磁性。 反铁磁的相对磁化率的数值为10-5到10-2。与顺磁体不同的是 自旋结构的有序化。
当施加外磁场时,由于自旋间反平 行耦合的作用,正负自旋转向磁场方 向的转矩很小,因而磁化率比顺磁磁 化率小。随着温度升高,有序的自旋 结构逐渐被破坏,磁化率增加,这与 正常顺磁体的情况相反。然而在某个 临界温度以上,自旋有序结构完全消 失,反铁磁体变成通常的顺磁体。因 而磁化率在临界温度(称奈耳温度Neel point)显示出一个尖锐的极大值。
一、磁性材料在磁场中磁化强度改变的过程—磁化
M H
二、磁化曲线 M ~ H和B ~ H
M H B 0 (H M ) 0 (1 )H
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I
B Ms M
磁通计
Hm
H
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三、磁滞回线
B 重要参数: 1. 饱和磁化强度 Ms, 2. 剩磁 Br, 3. 矫顽力MHc,BHc, 4. 最大磁能积 BHmax。
Br
MHc
BHc
0M
H
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