材料的磁学性能ppt课件

上穷碧落下黄泉，两处茫茫皆不见!
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磁场
磁极之间的作用力是在磁极周围空间传递的，这里存在着 磁力作用的特殊物质，称之为磁场。 磁场是对磁极产生作用力的空间，采用磁场强度H和磁 通密度B来表示。 磁场是电磁场的组成部分，其特征可用场内运动着的带 电粒子所受的力来确定，这种力源于粒子的运动及其所带 电荷。
提出了电磁波这一概念，并确认光也 是一种电磁波，对后世影响深远。
是继法拉第之后集电磁学大成的伟 大科学家，揭示了光、电、磁现象 在本质的统一性，完成了物理学的 又一次大综合。
麦克斯韦，英国物理学家
1831—1879
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居里定律
发明了磁秤（磁天平），实现了对弱磁性 的测量。
根据大量的实验结果，总结出著名的居里 定律。
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7.1 材料磁性能的表征参量和材料 磁化的分类 (Character parameters of magnetic properties of materials and classification of material magnetization)
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7.1.1 材料磁性能的表征参量 (Character parameters of magnetic properties of materials)
➢ 抗磁体的磁化率不依赖磁场强度且一般不依赖于 温度； ➢ 顺磁体的磁化率不依赖磁场强度且与温度成反比； ➢ 铁在某一温度（居里温度）以上失去磁性。
皮埃尔·居里 法国物理学家
1859-1906
压电效应的发现； 放射性物质研究，发现了镭。
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郎之万和外斯
郎之万提出了抗磁性和顺磁性的经典理论。
用基元磁体的概念对物质的顺磁性及抗磁 性作了经典的说明。
古老的地球的铁矿石和来自地球之外的铁陨石。 高能加速器加速质子冲击原子核。 宇宙射线(本身和碰撞)。 1973年“阿波罗”飞船带回的月岩。 宇宙射线照射高空的感光底板产生又粗又黑的痕迹 (强的吸引作用) 151天的超导量子干涉式磁强计的观察(未能重复)。 海洋、深海沉积物。 中国、瑞士、日本等国的研究小组在铁磁晶体的物 质中观察反常霍尔效应，提供假设的间接证据。
发现时间：1820 -1827
发现一 通电的线圈和磁铁相似。
发现二 相同方向的平行电流相互吸引， 相反方向的平行电流相互排斥。
推导出两个电流元之间的作用力公式。
发现三 磁是由运动的电荷产生的。
由此说明了地磁的成因和物质的磁性。
安培，法国科学家 （1775-1836）
发现四 提出了分子电流假说。
揭示了物质磁性的本质。
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库伦定律
同种磁极相互排斥，异种磁极 相互吸引。磁极之间的相互作 用力与距离的平方成反比。
库伦定律使电磁学研究由定 性进入定量阶段，是电磁学 史上一块重要的里程碑。
库伦，法国物理学家
1736——1806
库伦扭秤
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➢两磁铁的同极性相斥，异极性相引。 两个距离为r，磁极强度(简称极强)分别为qml和qm2(单位: 韦伯Wb或A.m)的磁极间相互作用力在二者连线上，大
磁场和物体的万有引力场，电荷的电场一样，都具有一定 的能量，磁场还有本身的特性：a) 磁场对载流导体或运 动电荷表现作用力；b）载流导体在磁场中运动要做功 现在物理研究表明，物质的磁性也是电流产生的。
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地球是个大磁场。 地球的磁极却非亘古不变。自 地球诞生以来，其南北磁极曾 经发生过几次转变，即“磁极 倒转”。
小为: Fk(qrm12.qm2)
其中，k=6.35 * l04N
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电流的磁效应
1820年，由奥斯特等人发现。
证明电流可以产生磁场。
第一个非天然的磁场
无限长载流直导线：
磁 场
H I 2r
强
度
r
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奥斯特，丹麦科学家 方向是切于与导 线垂直的且以导 线为轴的圆周
H
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电和磁的关系
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电磁相互作用
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物质磁性的普遍性
磁性是物质的基本属性，应用领域很 广
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电磁学是一门实验学科，诞生与发展依赖于实验现象与 分析。
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磁学和电学基本物理量的比较
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磁性科学早期发展
➢ 古代春秋战国时期看到的磁石吸铁。(公元前770年~公元 前221年) 《管子•地数》载：“山上有慈石(即磁石)者， 其下有铜金。”
电和磁本质上是统一的。
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电磁感应现象
1831年，由法拉第发现。
俗称磁生电，直接导致了发电机的 发明，影响非常深远。
其它成果：
1834年，发现了电解定律，开创 了电化学学科。
发现了物质的抗磁性。
提出了电磁场这一概念。
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自学成才
经典电动力学
推导出著名的麦克斯韦方程组，首次 将电和磁在理论上统一起来，在此基 础上创立了经典电动力学。
➢ 司徒南：东汉时期思想家王充写的《论衡》书中“司南 之杓，投之于地，其柢指南”的记载。不要太相信古代 中国人对电和磁有多少科学的理解。
➢ 公元前600年Fra Baidu bibliotek希腊的Thales也有琥珀摩擦吸引草屑的记
载。
电磁学真正的科学研究来自于英国William Gilbert(电磁
学之父)对电和磁的实验。吉伯为磁通势单位，用以纪念
Paul Langevin 1872年-1946年
外斯提出了分子场理论，阐明了铁 磁性的起源，扩展了郎之万的理论。
Weiss Pierre 1865年-1940年
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本
材料的磁学——材料磁学性质、来源？
章
材料对外磁场的反应？本质原因？ 不同磁性材料的性能及其应用。
提 要
磁性与材料的微观结构的联系——通过磁性研究材 料的结构：键合情况、晶体结构。
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温故 一、磁极、磁场和磁力线
➢磁极判断 ➢Single
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Single
1928年相对论形式的薛定谔方程， 也就是著名的狄拉克方程(√) ；
预言了正电子的存在(√)； 预言了反粒子的存在，电子－正电 子对的产生和湮没(√) ； 提出反物质存在的假设； 1931年预言可能存在磁单极；
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如何寻找磁单极子?
第7章 材料的磁学性能 (Magnetic properties of materials)
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Magnetism
➢物质磁性或磁学是 一门古老(现象与应 用的历史悠久)又年 轻 (应用愈加广泛， 形成了与磁学有关 的边缘学科)的学科。
➢磁性是物质的基本属性，一切物质都具有磁性； ➢磁性不只是一个宏观的物理量，而且与物质的微观结构 密切相关。因此，研究磁性是研究物质内部结构的重要方 法之一。