磁性材料的磁性及工程应用
固体物理学中的磁性材料及其应用
固体物理学中的磁性材料及其应用随着科技的不断发展，磁性材料在现代工业中扮演着越来越重要的角色。
作为一种特殊的固体物质，磁性材料具有很多优异的物理和化学性质，使得它被广泛应用于现代工业、医学、生物学等领域。
本文将介绍固体物理学中的磁性材料及其应用。
一、磁性材料的基本概念磁性材料是指能够吸引铁、镍、钴等磁性金属的材料，其主要特点是在外部磁场的作用下，其内部自发地产生磁场，表现为磁化。
磁性材料可根据其磁滞曲线形状分为软磁性材料和硬磁性材料两大类。
软磁性材料的磁滞曲线呈现出相对平缓的倒钟形，其主要应用于电子变压器、电感器、磁性头等电子元器件中。
硬磁性材料的磁滞曲线呈现出明显的"开口"形状，具有很高的矫顽力和剩磁，其主要应用于电机、电磁铁、磁盘等领域。
二、磁性材料的种类及其性质1、铁磁性材料铁磁性材料具有很强的磁性，在磁化后能够持久地保持磁性。
目前应用较多的铁磁性材料主要包括铁、钴及其合金、氧化铁、钡铁酸盐等。
其中，铁是一种典型的铁磁性材料，其磁化强度和磁导率较高，应用广泛。
氧化铁是一种非晶态磁性材料，具有小的磁滞损耗、较高的矫顽力等特点，常用于高频电子元器件中。
2、顺磁性材料顺磁性材料是指在外磁场作用下，其磁矩方向和外磁场方向一致，而不像铁磁性材料那样在磁化后仍然保持磁性。
目前应用较多的顺磁性材料主要包括铝、铜、锌等。
这些材料在制备过程中需要去除其中的杂质，以获得较高的磁化率和磁导率。
3、抗磁性材料抗磁性材料是指在外磁场作用下，其磁矩方向与外磁场方向相反，因而不能被磁化，比如铜、银、金等。
这些材料应用于磁感应计、磁强计等测量仪器中。
三、磁性材料的应用1、计算机、通信技术磁盘是计算机的重要存储设备，用于存储大量的数据信息。
在磁盘的制造中，磁性材料起到了重要作用。
当外磁场作用于磁盘时，磁盘的表面就会形成一定的磁性图案，这些磁性信息将被磁头读取，并转化为电信号，最终被计算机处理。
2、医学领域磁性材料在医学领域中应用广泛。
磁性材料研究进展：新型磁性材料的性能与应用探索
磁性材料研究进展：新型磁性材料的性能与应用探索引言磁性材料是一类具有特殊磁性性质的材料，广泛用于各个领域，如电子器件、磁存储、医学影像等。
随着科技的发展，对于磁性材料的性能和应用的需求也越来越高。
本文将着重介绍新型磁性材料的研究进展，包括其性能优势、实验准备及过程、以及在各个专业领域的应用。
一、新型磁性材料的性能优势新型磁性材料的研究旨在寻找具有更高磁性能、更低能耗、更广泛温度适应性和更好的稳定性的材料。
在物理学定律的指导下，我们可以通过磁性材料的化学组成、晶体结构等方面进行改进，以获得更好的性能。
一种被广泛研究的新型磁性材料是稀土永磁材料。
定律中磁动力学性质和永磁性质的关联可以指导我们设计稀土永磁材料，使其具有更高的剩磁和高矫顽力，以满足现代电子产品对磁性材料的需求。
同时，通过研究稀土磁性材料的自旋耦合机制和磁畴壁移动特性，我们还可以尝试设计出具有更低的翻转能耗和更高的翻转速度的材料。
二、实验准备及过程为了研究新型磁性材料的性能，我们需要进行一系列实验。
下面是一个基于磁畴壁移动的实验过程的详细解读。
1. 实验准备首先，我们需要选择合适的磁性材料样品。
在选择过程中，我们可以根据需要的性能参数来筛选出合适的样品，如剩余磁场、矫顽力和磁化曲线等。
接下来，我们需要准备一台高分辨率的磁力显微镜。
这种显微镜可以通过磁力探测器检测样品表面的磁场变化，并通过显微镜镜头对其进行放大和观察。
最后，我们需要一个外加磁场的装置。
这个装置可以提供一个稳定的外部磁场，以研究样品中磁畴壁的移动。
2. 实验过程在实验过程中，我们首先将样品放置在磁力显微镜中，并通过调整显微镜镜头的位置和焦距来获得最佳的观察效果。
然后，我们将外部磁场应用到样品上，以产生足够的磁场梯度，使磁畴壁得以移动。
在应用外部磁场后，我们可以观察到样品表面磁畴壁的移动。
通过显微镜镜头的放大和磁力探测器的信号，我们可以了解样品中磁畴壁的形态和移动速度。
同时，我们还可以通过改变外部磁场的方向和强度，来研究磁畴壁的响应行为。
铁磁材料的磁性研究与应用
铁磁材料的磁性研究与应用随着科学技术的不断发展，人类对于材料的研究日益深入，特别是在磁性材料的研究领域中，更是取得了诸多新的成果。
其中，铁磁材料作为一类重要的磁性材料，其磁性的研究与应用也备受关注。
一、铁磁材料的磁性铁磁材料是一类能持续保持磁性的物质，它们包括了铁、镍、钴等金属及其合金。
这类材料具有高饱和磁感应强度、高矫顽力等优点，并且稳定性较强，在电机、传感器、磁卡等各种领域都有广泛的应用。
在磁性的研究中，铁磁材料的磁性表现出了一系列的现象，如顺磁、铁磁、反铁磁等。
在顺磁性中，当物质中存在着一定的未成对自旋电子(即分子场)时，分子场会增强磁化强度，从而形成顺磁性。
而在铁磁性中，当物质中的电子磁矩最大时，形成铁磁性。
反铁磁性则不同于铁磁性，它的磁性主要是由区域性反向排列的微观磁性单元所造成的。
二、铁磁材料的应用铁磁材料在工业和生活中的应用十分广泛，下面为大家介绍几个具体的应用领域。
1.电机在电机领域中，铁磁材料是制作电机转子和定子的重要材料之一。
在现代工业中，各种大小不同、功率不同的电机都依靠铁磁材料来制造。
2.传感器铁磁材料作为一种磁性材料，能够感受并产生磁场，所以在传感器中也广泛应用。
如在运动传感器中使用铁磁材料，就可以利用材料的磁性进行测量，并将信号转化为数字信号，以判断物体的位置和速度。
3.磁性存储器铁磁材料作为一种存储介质，可以保持信息的稳定性，而且具有容量大、速度快、保存时间长的特点。
因此，在电脑硬盘、U 盘等存储器中的磁性材料也是铁磁材料。
4.磁卡在磁卡制造方面，铁磁材料也是不可或缺的一种材料。
因为铁磁材料中的磁性能够保持长期稳定的状态，能够记录信息，所以可以将其用于制作磁条，并用于支付、门禁系统等领域。
总之，铁磁材料的磁性研究与应用涵盖了诸多领域，其磁性特性和性能的进一步研究和开发，将为未来的科技创新和社会进步提供一定的支持和帮助。
磁性功能材料
磁性功能材料磁性功能材料是一类具有特殊磁性性质的材料，它们在现代科学技术和工程领域中具有广泛的应用。
磁性功能材料以其独特的磁性特性，在电子、信息、能源、医疗等领域发挥着重要作用。
本文将对磁性功能材料的定义、分类、性能及应用进行介绍。
首先，磁性功能材料根据其磁性特性可分为铁磁性材料、铁磁性材料、铁磁性材料和超导材料。
铁磁性材料是指在外磁场作用下具有明显磁化特性的材料，如铁、镍、钴等；铁磁性材料是指在一定温度下具有铁磁性的材料，如铁氧体、钡铁氧体等；铁磁性材料是指在外磁场下不具有自发磁化的材料，但具有铁磁性的材料，如铁氧体、铁氧体等；超导材料是指在一定温度下具有完全抗磁性的材料，如铜氧化物、铁基超导体等。
其次，磁性功能材料具有多种磁性特性，如饱和磁化强度、剩余磁化强度、矫顽力、磁导率等。
饱和磁化强度是指在外磁场作用下，材料磁化达到饱和时的磁场强度；剩余磁化强度是指在去除外磁场后，材料仍保留的磁化强度；矫顽力是指在外磁场作用下，材料磁化反转所需的磁场强度；磁导率是指材料对磁场的导磁能力。
这些磁性特性对磁性功能材料的应用具有重要的影响。
最后，磁性功能材料在电子、信息、能源、医疗等领域具有广泛的应用。
在电子领域，磁性功能材料可用于制造磁存储器件、磁传感器、磁随动器等；在信息领域，磁性功能材料可用于制造磁记录材料、磁性传感器、磁性透镜等；在能源领域，磁性功能材料可用于制造磁性发电机、磁性制冷材料、磁性储能材料等；在医疗领域，磁性功能材料可用于制造磁共振成像设备、磁性靶向药物传递系统、磁性植入材料等。
可以看出，磁性功能材料在各个领域都具有重要的应用前景。
综上所述，磁性功能材料是一类具有特殊磁性性质的材料，它们在现代科学技术和工程领域中具有广泛的应用。
了解磁性功能材料的定义、分类、性能及应用对于推动相关领域的发展具有重要意义。
希望本文能够为读者对磁性功能材料有更深入的了解提供帮助。
磁性材料的用途及原理
磁性材料的用途及原理
磁性材料是一类具有磁性的材料，其主要由铁、钴、镍等金属或者铁氧体、钕铁硼等复合材料组成。
磁性材料在现代社会中广泛应用于许多领域，包括以下几个方面的用途。
1. 电子技术和电气工程：磁性材料广泛应用于电感、电机、变压器等电子和电气设备中。
原理是利用磁性材料的磁场吸引和排斥的特性，实现电能的传递和转换。
2. 计算机和通信设备：磁性材料用于制造磁盘驱动器、硬盘等存储设备，通过磁性材料上的磁性信息的读写，存储和检索大量的数据。
3. 医疗设备和生物技术：磁性材料在医学成像领域，如磁共振成像（MRI）和磁性共振成像（MRS）中起着重要作用。
此外，磁性材料还用于制造磁性纳米颗粒，用于药物传递、磁性治疗等生物技术应用。
4. 汽车工业：磁性材料用于汽车制动系统、电动汽车驱动系统等。
磁性材料的原理是通过磁力产生摩擦力或者转动力，实现汽车的制动和驱动。
5. 磁存储介质：磁性材料被广泛用于制造磁带、软磁盘等磁存储介质，通过磁性材料上磁留信息的记录和读写实现数据的存储和检索。
磁性材料工作原理主要有两个方面。
一方面，磁性材料通常由微小的磁性颗粒组成，这些颗粒具有自旋磁矩，能够产生磁场。
磁性材料在外部磁场作用下，这些磁矩会被排列成一定的方向，从而形成强磁性。
另一方面，磁性材料还具有磁导性，其内部的电子可以自由运动，并且可以对外界的磁场作出响应。
这种响应主要表现为磁性材料对磁场的吸引和排斥的行为。
磁性材料的应用及开发
磁性材料的应用及开发磁性材料是一种具有特殊性质的材料，它们能够对外界磁场做出反应，表现出吸引或排斥的力，因此被广泛应用于许多重要领域。
一、磁性材料的种类磁性材料可以分为软磁性材料和硬磁性材料两类。
软磁性材料是指在磁场作用下易于磁化并失磁的材料，主要用于制造变压器、电感器、磁头等电子元器件。
硬磁性材料则是一种保持着自身磁性的材料，常用于生产磁铁、磁性存储器等。
二、磁性材料的应用1. 电子元器件软磁性材料在电子元器件中有着重要的应用，它们常用于制造变压器、电感器、磁头等。
变压器或电感器可以将交流电转化为稳定的直流电，而磁头则可以将磁性信号转化为电信号。
因此，磁性材料对于现代电子技术的发展有着非常重要的贡献。
2. 磁性存储器磁性存储器是我们日常生活中较为常见的一种电子存储设备，它们使用硬磁性材料作为存储介质，通过磁极的极性来表示存储的 0/1 数据。
随着信息技术的不断发展，磁性存储器的容量也不断提高，无论是个人电脑还是大型数据中心，都需要大量的磁性存储器来存储数据。
3. 医疗领域磁性材料在医疗领域也有着广泛的应用，例如核磁共振成像（MRI）就是一种基于磁性材料的成像技术，通过对人体内部的水分子进行磁共振测量，可以得到高清晰度的图像，以便医生进行诊断和治疗。
此外，磁性材料还可以用于制造人工内耳、磁性贴片等医疗器械。
4. 环保产业磁性材料在环保产业中的应用也越来越多，例如用于油污清洁的磁性吸附剂、磁性分离技术、磁性气体净化器等。
这些应用可以帮助我们更有效地处理环境污染问题。
三、磁性材料的开发随着科技的不断发展，磁性材料的种类和性能也在不断地得到改进和提升。
例如，基于磁阻效应的磁性材料可以用于制造更快速和灵活的磁性存储器，有机磁性材料可以作为柔性电子材料，用于制造可穿戴设备等。
此外，还有许多新型磁性材料正在不断涌现，如石墨烯、拓扑绝缘体等。
但是，磁性材料的开发也面临着一些挑战。
例如，一些磁性材料的稳定性和生产成本仍然需要得到优化，同时对于磁性材料的环境友好性和可持续性也需要更多的关注。
磁性材料的性质及其应用
磁性材料的性质及其应用磁性材料是指具有磁化能力的材料，包括铁、镍、钴等金属，以及铁氧体、永磁体等无机化合物和铁磁性合金等有机化合物。
在电子技术、电力、通信、机械制造等领域都有广泛的应用。
一、磁性材料的性质磁性材料的主要性质是磁场强度、矫顽力、铁磁性和磁损耗。
磁场强度是指磁体在磁场中所受到的力量大小，矫顽力是指在外界磁场作用下使材料磁化时需要的最小磁场强度。
铁磁性是指物质在磁场下呈现出的磁性行为，分为顺磁性和抗磁性。
磁损耗是指材料在磁场作用下发生的热损耗和能耗。
二、磁性材料的应用1. 电子技术领域磁性材料在电子技术领域中应用广泛，如电动机、发电机、变压器、磁带等等。
电动机中常用的磁性材料为永磁体材料，常用于制作马达定子和转子。
而变压器中的铁芯材料则是铁氧体材料，其特点是饱和磁通密度高、矫顽力小、磁导率高、磁损耗小等特性；还有磁带的制作中，铁磁合金是其关键材料。
2. 电力领域磁性材料在电力领域中也有广泛应用，如变压器、电感器等。
在变压器中，铁芯材料是铁氧体和硅钢片，电感器中则使用铁氧体和永磁体等磁性材料制成。
3. 通信领域在通信领域中，磁性材料主要用于制造与磁性元件有关的电子器件，如声控磁头、磁卡等等。
其中，磁控磁头的感应原理是基于在外磁场的作用下，磁头中的磁性材料发生磁化，从而检测或记录磁信号。
4. 机械制造领域在机械制造领域中，磁性材料主要用于制造磁性元件和磁性工具，如磁性夹具、磁性钻床等等。
如磁性夹具是在磁性材料的作用下通过磁力吸附和保持工件，实现高效的定位和加工，是现代数控加工、精密加工中常用的工具设备。
总之，磁性材料拥有独特的物理性质，具有广泛的应用前景，可广泛应用在电子技术、电力、通信、机械制造等领域。
在未来的发展中，我们有理由相信，随着先进材料技术的不断革新和创新，磁性材料的应用前景也将更加广阔。
磁的工作原理及应用
磁的工作原理及应用1. 磁的工作原理磁是一种物质或物体所具有的属性，它可以产生磁场并相互作用。
磁有两个极性，即南极和北极，它们之间存在吸引力和排斥力。
磁场由磁力线组成，这些力线从南极向北极方向传播。
磁的工作原理可以概括为以下几点： - 磁性原子或分子：磁原子或分子的特殊排列方式导致了物体具有磁性。
当这些磁性原子或分子在物体中排列有序时，就会形成一个磁区域。
- 磁场生成：磁性物质内部的电子自旋引起的微小电流和距离物质表面较近的电荷分布导致磁场的生成。
磁场会从磁体的南极线出发，穿过磁体，再回到北极线。
- 磁场相互作用：磁体之间的磁场相互作用可以导致吸引力或排斥力。
当两个磁体的南极相接时，它们会互相吸引；而当南极和北极相接时，则会互相排斥。
2. 磁的应用磁在日常生活和科学技术领域有着广泛的应用。
以下是几个常见的磁应用领域：2.1 电动机和发电机电动机和发电机都是利用磁力的原理工作的。
在电动机中，通过施加磁场并通过电磁感应产生力矩，使电动机旋转。
而在发电机中，通过机械转动产生电流，并且利用磁场中的电磁感应原理将机械能转化为电能。
2.2 计算机和磁盘存储计算机和磁盘存储使用了磁性材料的特性来存储和读取数据。
磁性材料被分成小的区域，每个区域表示一个“位”或“字节”。
通过在磁盘上施加磁场来改变这些区域的磁极性，从而表示不同的数据。
2.3 电磁铁电磁铁是一种通过通电产生磁场的装置。
它应用广泛，例如在科学实验中用于悬浮物体、电动继电器和电磁吸盘等。
2.4 磁共振成像磁共振成像（MRI）是一种医学诊断技术，它利用磁力作用于人体内的原子核产生的信号来生成图像。
通过在人体内部产生强大的磁场，并通过感应原理来记录信号，医生可以得到详细的身体内部结构信息。
2.5 磁性材料磁的特性也被应用于制造磁性材料，例如永磁体和磁性材料用于电动机、磁铁和磁带等。
结论磁作为一种物质的属性，具有重要的工作原理和广泛的应用。
从电动机和发电机到计算机和磁盘存储，从电磁铁到磁共振成像，磁在科学技术领域扮演着重要角色。
磁性材料的研究现状与应用
磁性材料的研究现状与应用磁性材料是指具有一定磁性的物质，其磁性是由材料中存在的磁性原子或离子所带来的。
磁性材料具有广泛的研究和应用价值，以下是目前磁性材料领域的研究现状和应用：1.磁性材料的研究现状：磁性材料的研究主要集中在其磁性机制、磁性性质和磁相变等方面。
研究人员通过控制材料的组成、晶体结构和微观结构等参数，实现对材料磁性能的调控。
其中，磁性相变是磁性材料研究的前沿课题之一、通过改变温度、外场或应力等条件，使材料从一种磁相态向另一种磁相态转变，研究人员可以揭示磁相变的机制及其在材料性质上的影响。
此外，研究人员还关注磁性材料的自旋输运、磁性纳米颗粒等基本问题，以及材料的磁光性质和磁阻效应等应用性问题。
2.磁性材料的应用：磁性材料在多个领域具有重要的应用价值。
以下是磁性材料的几个重要应用领域：磁存储技术：硬磁材料是磁存储设备中的重要组成部分。
研究人员通过改变磁性材料的组分和结构，提高其矫顽力和矫顽力之比，以增加存储密度，并提高存储性能。
电力装置：磁性材料广泛应用于电力装置中，如发电机、变压器、电机等。
通过选择合适的磁性材料，可以提高电力装置的效率和性能。
生物医学：磁性材料在生物医学领域有着广泛的应用。
例如，磁性纳米颗粒可以作为生物标记用于细胞成像和药物传递。
此外，磁性材料还可以用于磁共振成像和磁热治疗等领域。
传感器和电子器件：磁性材料在传感器和电子器件中扮演重要角色。
例如，磁性材料可以用于制造磁传感器，用于测量磁场强度。
此外，磁性材料还可以用于制造磁性开关、磁光器件等电子器件。
其他领域：磁性材料还在其他领域中有一些新的应用。
例如，在环境治理领域，磁性材料可以用于去除水中的污染物。
在能源领域，磁性材料可以用于制备高性能的磁性催化剂。
总之，磁性材料在研究和应用方面取得了丰硕的成果。
随着对磁性材料性质和应用需求的更深入研究，磁性材料将在更多领域中发挥重要作用。
磁性材料的应用及性能优化
磁性材料的应用及性能优化磁性材料是一类具有特殊物理性质的材料，具有良好的磁导性和磁响应性能。
在各个领域中，磁性材料的应用广泛，包括电子设备、能源转换、医疗器械、磁存储和传感器等。
本文将介绍磁性材料的一些常见应用，并探讨如何优化其性能。
首先，磁性材料在电子设备中的应用是最常见的。
例如，磁场传感器使用磁性材料来检测和测量磁场的强度和方向。
磁性材料还被广泛应用于电磁铁、高频电感和变压器等元件中，用于储能和放大磁场。
同时，磁性材料在电动机和发电机领域也是不可或缺的。
通过改变磁性材料的组成和结构，可以调节其导磁率、矫顽力和饱和磁感应强度，从而优化电磁元件的性能。
其次，磁性材料在能源转换中发挥重要作用。
磁性材料可以作为磁性储能器件的核心部件，实现能量的高效转换和传输。
磁性材料的磁滞损耗对于提高磁性储能器件的效率至关重要。
通过优化磁性材料的结构和制备工艺，可以减小磁滞损耗和涡流损耗，提高能量转换的效率。
此外，磁性材料还可以用于磁性冷却器和磁性制冷设备中，通过磁致冷却效应实现低温制冷，具有节能环保的优势。
医疗器械领域是另一个磁性材料的热点应用领域。
目前，磁性材料已经被广泛应用于医疗成像、药物传输和磁性治疗等方面。
磁性材料在磁共振成像（MRI）中被用作对比剂，通过增强患者体内的磁共振信号，提高成像的分辨率和对比度。
磁性材料还可以用于药物输送系统中，通过外部磁场的操控，实现对药物的定向输送和释放。
此外，磁性材料还被应用于磁性治疗中，通过调节磁场的强度和方向，实现对患者的磁疗效果。
磁存储是磁性材料的另一个重要应用领域。
随着信息技术的快速发展，磁存储设备的存储密度和读写速度要求越来越高。
在磁硬盘和磁带等存储介质中，磁性材料被用作磁场记录材料。
通过改变磁性材料的组成和微结构，可以实现更高的磁饱和密度和更低的磁畴大小，从而提高磁存储设备的存储密度和读写速度。
此外，使用新型磁性材料如磁隧道结构，还可以实现更低的功耗和更高的稳定性。
磁性材料的性质和应用
磁性材料的性质和应用磁性材料是指在外加磁场下，能够被磁化的材料。
它们有着独特的性质和广泛的应用。
本文将从性质和应用两个方面，探讨磁性材料的特点和重要作用。
一、性质1. 磁化强度磁化强度是磁性材料的一个重要指标，通常用磁化率来表示。
不同种类的磁性材料，其磁化强度也不同。
铁、钴、镍等元素和合金，以及钕铁硼、铁氧体等陶瓷材料，均具有较强的磁化强度。
2. 矫顽力矫顽力是指磁性材料被强磁场磁化后，需要施加的反向磁场才能将其磁化方向反转的能力。
矫顽力越大，材料的稳定性就越好，可以减少磁化方向的不可逆性。
一些金属材料，如铁和钴，矫顽力相对较大。
3. 磁滞回线磁滞回线是磁性材料磁化强度与磁场强度之间的关系曲线。
它表明了材料磁化过程中的磁化方向变化和磁场的大小，反映了磁性材料的磁性质。
磁滞回线越窄，说明材料磁性能力越强，而磁滞回线越宽，则说明其磁性能力差。
二、应用1. 电子产品领域在电子产品领域中，磁性材料常用于电机、变压器、扬声器等器件中。
钕铁硼磁铁被广泛用于电动汽车、电动工具、航天器制导系统等高科技领域。
另外，磁存储器件也是磁性材料应用的重要领域。
硬盘、闪存等存储器件均依赖于磁性材料的特殊性质实现信息的存储和读取。
2. 医疗领域磁性材料在医疗领域中也有着广泛的应用。
磁共振成像（MRI）正是利用了铁、锰等材料的特殊磁性质，对人体器官和组织进行非侵入式的成像。
除此之外，磁性材料还被用于生物探测和医疗治疗中。
比如用于脑肿瘤的磁性脂质体定向释放，或是通过掺杂镉、锌等元素的磁性材料，治疗癌症和其他疾病。
3. 环境保护磁性材料在环境保护中也发挥着极其重要的作用。
铁磁体可以用于处理废水和污泥中的重金属离子，通过磁性分离的方式，大量减少了废水中重金属离子的浓度。
钕铁硼磁体在垃圾分类处理、焚烧、储存等方面，也有着独特的应用价值。
总之，磁性材料的性质和应用是多种多样的。
它们可以在电子、医疗、环保等领域中发挥重要作用，也能为人类的生产和生活带来越来越多的发展机遇。
电力设备的磁性材料与应用
电力设备的磁性材料与应用磁性材料在电力设备中扮演着重要的角色。
它们能够产生和控制磁场，从而实现电能的传输、转换和维持设备的正常运行。
本文将介绍电力设备中常用的磁性材料及其应用。
一、铁氧体铁氧体是一种常见的磁性材料，其主要成分为氧化铁与某些过渡金属氧化物。
由于铁氧体具有高磁导率、低铁损耗和优异的抗腐蚀性能，广泛用于电力变压器和感应器件中。
其中最典型的应用是在变压器的铁芯中，通过铁氧体的高磁导率可以有效地传导磁场，减小涡流损耗，提高变压器的效率。
二、硅钢硅钢是一种低碳钢，其中含有5%到8%的硅元素。
硅钢具有优异的磁导率和低磁滞损耗，被广泛应用于电动机、发电机和电力变压器等电力设备中。
其主要作用是减小磁滞损耗和涡流损耗，提高设备的能效。
三、软磁材料软磁材料具有较低的矫顽力和较高的磁导率，能够有效地传导磁场。
电力设备中常用的软磁材料包括纯铁、镍铁合金和铁镍合金等。
纯铁具有较高的饱和磁感应强度和低的磁滞损耗，可以用于制造高性能的电力设备。
镍铁合金和铁镍合金具有较低的矫顽力和较高的饱和磁感应强度，在高频电磁场中表现出色，常用于电磁隔离和高频变压器等设备中。
四、磁电材料磁电材料是一种能够实现磁场与电场之间相互转换的材料。
它们在电力设备中的应用主要体现在传感器和电能转换器中。
磁电材料能够将机械振动或压力变成电能，或者将电能转换成机械振动，从而实现能量的传输和转换。
五、永磁材料永磁材料是指具有自发磁化性能的材料，常用的永磁材料有钕铁硼、钴钕和铁钴硼等。
永磁材料在电力设备中主要用于制造电机、发电机和传感器等。
由于永磁材料具有较高的矫顽力和饱和磁感应强度，能够实现高效能的能量转换，因此被广泛应用于提高电力设备的性能和效率。
综上所述，电力设备的磁性材料广泛应用于变压器、电机、发电机和传感器等设备中。
不同的磁性材料具有不同的特性和应用领域，在电力设备的设计中需根据具体需求选择合适的磁性材料。
随着科技的进步，磁性材料的研究与应用也在不断发展，我们有理由相信在未来的电力设备中将出现更多新型的磁性材料。
磁性材料的原理及应用
磁性材料的原理及应用磁性材料是一种具有磁性的物质，它们可以被磁场所作用，产生磁化现象。
磁性材料广泛应用于电子、通信、磁盘存储、医疗、机械制造等众多领域，其性能和应用远远超越我们的想象。
本文将从磁性材料的类型、原理和应用三个方面对其进行详细阐述。
一、磁性材料的类型磁性材料主要有金属磁性材料、合金磁性材料、氧化物磁性材料、软磁性材料和硬磁性材料等。
其中，金属磁性材料包括铁、镍、钴等金属，其磁性主要由电子自旋磁矩和轨道磁矩之和决定。
合金磁性材料包括铁、镍、钴及其合金等。
氧化物磁性材料主要由四价和二价铁离子之间的电子交换导致。
软磁性材料主要指交流电机和变压器等铁、镍、钴和其合金的低磁化对称体系材料。
硬磁性材料主要指铁氧体材料、钕铁硼材料、钴钢材料等，具有高磁能积、高矫顽力以及高磁导率等优良性能。
二、磁性材料的原理由于磁性材料的种类众多，其具体原理也各不相同。
金属磁性材料的磁化是由其晶格电子的自旋和轨道磁矩相互作用而产生，整体的磁矩是由每一位带有一个电子的原子自旋磁矩和轨道磁矩的矢量和所得。
而氧化物磁性材料的磁化是由于铁离子之间的电子交换和局域化导致的。
合金磁性材料的磁性由于合金中不同金属间自旋和轨道磁矩的相互影响而产生。
软磁性材料的磁性由于其高电阻率和低电吉尔法因子，具有抵消磁场损耗的特点。
硬磁性材料的磁性由于其结构中的磁畴之间的相互作用而产生。
不同类型的磁性材料由于其具体的磁化原理不同，决定了其在不同领域的应用，如硬磁性材料应用于磁盘存储，氧化物磁性材料应用于麻醉药物中磁控释系统。
三、磁性材料的应用磁性材料广泛应用于电子、通信、医疗和机械制造等众多领域。
其中，磁盘存储是磁性材料应用的代表之一，硬磁盘驱动器、磁带等都是磁性材料应用的重要组成部分。
磁性材料还可以应用于医疗中的磁共振成像技术、磁控释系统等。
磁性材料的应用不仅在电子和医疗领域得到了广泛应用，而且在机械制造领域也起到了重要作用，例如磁力轴承、电子电机和磁力传感器等。
磁性材料的应用及其原理
磁性材料的应用及其原理磁性材料的定义及分类磁性材料是指具有自发磁化能力的材料，其磁性主要源于内部微观结构的特殊排列。
根据磁化方式的不同，磁性材料可以分为铁磁材料、亚铁磁材料和顺磁材料三大类。
铁磁材料具有明显的磁性，如铁、钴、镍等；亚铁磁材料具有较弱的磁性，如磁铁矿等；顺磁材料则是在外加磁场作用下才表现出明显的磁性，如铝、铜等。
磁性材料的应用领域磁性材料广泛应用于许多领域，包括电子技术、电力工业、通讯技术、医疗器械、磁记录等。
下面列举几个主要的应用领域：1.电子技术：在电子技术中，磁性材料常用于制造电感器、变压器、电机、传感器等元件。
磁性材料的磁化特性可以提高电路的性能，增加能量储存和传输效率。
2.电力工业：在电力工业中，磁性材料被广泛应用于发电设备、输电装置和电力传感器。
其中，铁磁材料的高磁导率和低磁阻率使其成为电力传输中的重要材料。
3.通讯技术：磁性材料被广泛应用于通讯设备、天线和高频电路等领域。
顺磁材料的磁导率和电导率较高，适用于高频电路的制造。
4.医疗器械：磁性材料在医疗器械中的应用包括核磁共振成像（MRI）、磁性标记、磁性稳定剂等。
这些应用利用了磁性材料的磁导率、磁敏感性和非磁性特性。
5.磁记录：磁性材料被广泛应用于磁带、磁盘、磁存储器等磁记录设备中。
磁性材料的磁化特性可以实现快速的数据存取和高密度存储。
磁性材料应用的原理磁性材料的应用主要基于其原理和特性。
以下是几个主要的原理：1.磁化原理：磁性材料在外加磁场作用下会产生自发磁化效应，这是由材料内部微观结构的特殊排列导致的。
磁化过程中，磁性材料的磁畴会由无序状态转变为有序状态，从而形成磁化强度。
2.磁导率原理：磁导率是磁性材料的一种物理特性，它反映了磁场在材料中传播的能力。
不同类型的磁性材料具有不同的磁导率。
通过选择合适的磁性材料，可以实现对电磁场的有效控制和传输。
3.磁阻率原理：磁阻率是磁性材料的另一种物理特性，描述了磁场在材料中传播时所遇到的阻力。
磁性材料的特性及应用
磁性材料的特性及应用磁性材料是指在外加磁场下具有磁性的材料，广泛应用于各个领域，包括工业、电子、医疗等。
磁性材料的特性和应用都十分多样。
首先，磁性材料具有良好的磁导性。
磁性材料能够吸引和吸附铁磁物质，形成磁感线。
这种特性使磁性材料成为制造磁铁、电磁铁等器件的重要材料。
磁铁用于各种机械传动装置，电磁铁用于电磁开关、电磁离合器等。
其次，磁性材料具有可逆磁性。
即在外加磁场下，磁性材料会产生磁化作用，磁性材料内部的磁性颗粒会形成磁畴，并且在去除磁场的作用下恢复原来的状态。
这种特性使磁性材料成为信息存储材料的关键，例如磁盘、硬盘等。
此外，磁性材料还具有磁滞回线特性，即磁性材料在外加磁场作用下，其磁化过程不完全符合直接比例关系，而是存在一定的滞后效应。
这种特性使得磁性材料成为制造传感器的理想材料，例如霍尔传感器、磁敏传感器等。
在应用方面，磁性材料在工业领域具有广泛的应用。
磁性材料被用于制造电动机、发电机、变压器等电气设备。
电动机是工业生产中最常用的动力装置，而磁性材料则是电动机的重要组成部分，能够产生磁力从而使电动机正常运转。
此外，磁性材料也在电子领域有着重要应用。
硬磁材料被用于磁盘、硬盘等信息存储设备，能够实现信息的高密度存储。
软磁材料则被用于变压器、电感器等电子器件，能够实现能量的高效传输。
此外，磁性材料还在医疗领域具有应用潜力。
磁性材料被用于制造磁共振成像（MRI）设备的磁铁，能够通过磁场对人体进行成像，诊断疾病。
磁性材料也被用于磁性药物输送系统，能够通过磁力的作用将药物精确输送到患处。
总之，磁性材料具有良好的磁导性、可逆磁性和磁滞回线特性，广泛应用于工业、电子、医疗等领域。
随着科技的不断进步，磁性材料的特性将不断得到改进和应用拓展，为人类社会的发展做出更大的贡献。
物理学中的磁学和磁性材料
物理学中的磁学和磁性材料磁学作为物理学的一个重要分支，研究磁场及其相互作用的现象和性质。
其中，磁性材料是磁学应用广泛的一类材料，它们是由具有自旋的电子构成的，具有磁性的特性。
本文将从磁学基础、磁性材料种类和应用方面进行介绍。
一、磁学基础在磁学中，磁场是一个重要的概念。
磁场是由运动的电荷或磁化的物质所产生的力场，是以磁感应强度B为单位的量来表示的。
磁感应强度B是一个磁场矢量，其方向指向磁场中的磁力线，大小表示单位面积上垂直于磁力线方向上的磁通量。
磁性物质在外加磁场的作用下会受到磁化，这是因为磁场中的磁力线会将自由电子的自旋转向和电子轨道绕转向对齐，从而形成相应的磁矩。
二、磁性材料种类磁性材料按其磁性特性可分为软磁性材料和硬磁性材料。
软磁性材料是指易磁化成为磁导体的材料，如铁、钠、镍铁、铁镍钴等。
其主要特点是磁化强度低，居里温度高，磁滞损耗小，主要用于变压器、电感器、电子开关等电器部件和电子计算机存储媒介。
硬磁性材料是指不易磁化、难以还原成导磁体的材料，如钇铁、钴铁、铁氧体等。
其主要特点是磁化强度高，居里温度低，磁滞损耗大，主要用于电机、发电机、电磁铁等。
三、磁性材料应用磁性材料具有广泛的应用价值。
目前，磁性材料已在工业生产、生物医学、环境保护等领域得到广泛应用。
1. 工业生产方面，磁性材料广泛应用于电机、发电机、电磁铁、变压器、电感器、电子计算机等电器部件中。
其中，铁氧体是一种广泛应用于微波元器件的磁性材料，铁氧体衍射器、铁氧体陶瓷滤波器、铁氧体双偏振器等器件都是微波领域中常用的元器件。
2. 生物医学方面，磁性材料的应用主要是在医学成像方面，如磁共振成像技术(MRI)。
MRI技术利用磁性材料的磁性特性，通过在人体内部施加强磁场和射频电场，使人体内的水分子发生共振现象，最后利用计算机将成像数据进行处理并得到具有不同解剖结构的图像。
3. 环境保护方面，磁性材料还可用于水的污染治理。
磁性吸附材料具有高效分离和再生性能，能够有效地从水体中吸附含有重金属离子、有机物等污染物，是一种低成本、高效率的污染治理方法。
新型磁性材料的研究及其应用
新型磁性材料的研究及其应用随着科技的不断进步，磁性材料在现代工业中的应用越来越广泛。
而在这些磁性材料中，新型磁性材料正在成为一个热门话题。
那么，新型磁性材料究竟是什么？它能够带来哪些应用？接下来，我们将从磁性材料的基础知识、新型磁性材料的定义、新型磁性材料的应用以及未来的发展方向四个方面展开论述。
一、磁性材料的基础知识在了解新型磁性材料之前，我们需要先了解一下磁性材料的基本知识。
磁性材料是指具有一定磁性的材料，在外加磁场下会受到磁化影响。
其磁性可以分为软磁性和硬磁性两种类型。
软磁性材料的磁化容易随着外磁场的改变而改变，而硬磁性材料的磁化难以改变。
常见的磁性材料包括铁、钴、镍、硼氢化物、氧化铁等，其中，铁氧体是最常用的软磁性材料。
二、新型磁性材料的定义新型磁性材料是指一类具有新颖结构、优异磁性特性的材料，与传统磁性材料相比具有更好的性能表现和更广泛的应用。
根据磁性特性的不同，将新型磁性材料划分为软磁性材料和硬磁性材料两种类型。
软磁性新型磁性材料的主要应用包括传感器、磁棒、隔离器、变压器、电感器、滤波器和记忆元件等。
硬磁性新型磁性材料则被广泛应用于电机、发电机、计量设备、商标、悬浮列车、医疗设备、磁存储器和磁性记录材料等方面。
与传统磁性材料相比，新型磁性材料的磁性能力更强，在保证性能的同时，材料的结构也更加复杂。
此外，新型磁性材料也常常表现出优异的耐腐蚀、粘贴性和可塑性，具有更广泛的使用场景。
三、新型磁性材料的应用新型磁性材料在现代工业中的应用已经十分广泛。
下面我们将围绕软磁性材料和硬磁性材料两种类型，分别介绍其在工业中的应用场景。
1、软磁性材料的应用软磁性材料的主要应用包括传感器、磁棒、隔离器、变压器、电感器、滤波器和记忆元件等方面。
传感器是软磁性材料应用的一个重要领域，传感器的灵敏度和准确度都与软磁性材料的能力表现密切相关。
例如，磁接触传感器就是一种利用软磁性材料实现磁场测量的传感器。
另外，隔离器、变压器、电感器和滤波器等也是软磁性材料的常见应用。
磁性材料的磁学性质及其应用
磁性材料的磁学性质及其应用磁性材料是具有磁性的物质，其磁性来自其内部电子自旋和轨道运动的相互作用。
磁性材料的磁学性质包括磁化强度、磁化方向、磁滞回线、磁化曲线等。
磁性材料在众多领域都有广泛的应用，例如电子学、磁存储、医学、电力工程等。
首先，磁化强度是磁性材料的一项基本磁学性质。
它是指在给定的磁场下，磁性材料磁化时所达到的最大磁化强度。
磁化强度决定了磁性材料在磁场中的表现。
通常情况下，磁性材料随着磁场的增强而磁化强度逐渐增大，但当磁场增大到一定程度时，磁化强度不再随磁场变化而继续增大，而是趋于饱和磁化强度。
饱和磁化强度是磁性材料的另一个重要指标，它是指当外部磁场趋近于无穷大时磁性材料的磁化强度。
其次，磁化方向也是磁性材料的重要磁学性质之一。
在磁化过程中，磁性材料的磁化方向会发生变化，它取决于磁场的方向和材料内部的磁畴结构。
一般来说，把磁场沿材料的磁畴结构中的一个方向施加，可以使得材料在该方向上的磁化程度最大。
因此，在磁性材料的选材和设计中需要考虑到磁化方向。
例如，在磁记录器的设计中，需要选择垂直磁记录介质中垂直方向上磁化的材料。
另外，磁滞回线是描述磁性材料磁化状态和磁场关系的一种曲线。
当磁性材料被磁化时，磁化强度随着磁场的增强而增大，但是当磁场又减少时，磁化强度并不会立即为零，而是会保持一定的值，这就是磁滞回线。
磁滞回线具有一定的宽度，宽度越大表示材料内部的磁畴结构越复杂，因而需要更多的能量来改变其磁状态。
磁滞回线对于磁存储器和传感器等领域具有很大的应用价值。
最后，磁性材料在很多领域都有广泛的应用。
例如，铁氧体材料磁滞回线较小，被广泛用于变压器和电感器的制造中。
而永磁体材料则被应用于电动车等领域。
磁性材料还被用于生物医学，例如磁性纳米颗粒可用于靶向药物输送和光学图像纳秒等方面。
此外，磁性材料还在磁传动、磁制冷等领域中发挥着重要作用。
总之，磁性材料的磁学性质及其应用涉及广泛，是研究和开发的热门领域之一。
磁性材料的性质及其应用
磁性材料的性质及其应用磁性材料是具有磁性的材料，包括金属、陶瓷、聚合物等。
它们具有磁性的性质，可以在外界磁场的作用下产生电动势和电流，同时也可以被用来测量磁场的强度和方向。
在现代科技中，磁性材料的应用非常广泛，它们既可以用于制造各种磁性元器件，又可以用于生产高效节能的磁性设备。
磁性材料的性质磁性材料的最主要的特征就是磁性。
磁性的含义就是：当磁性材料暴露在磁场中时，会产生磁场，而磁场会对物体周围的其他物质产生影响。
在磁性材料的基本物理学中，根据磁性材料在磁场中的方向不同，它们可以被分为铁磁性、顺磁性和抗磁性三类。
铁磁性材料的特点就是当磁场施加到铁磁性材料上，磁场的方向会随着磁场的改变而发生变化。
这种特性使铁磁性材料在磁记录和存储设备中非常有用，如常见的硬盘。
另一方面，由于铁磁性材料中的电子磁矩是沿着同一方向有序排列的，所以它们在制造电动机和发电机时也非常有用。
顺磁性材料与铁磁性材料类似，但它们的磁场的强度总是相对较弱。
顺磁性材料中的电子磁矩是在各个方向上随机排列的，在外磁场的作用下，部分电子矩会指向磁场的方向，从而产生磁化。
这种特性使得顺磁性材料应用在测量磁场方向和强度的设备中非常有用。
抗磁性材料则是在外磁场的作用下，电子磁矩不会指向磁场方向，从而不会产生磁化。
它们的主要应用是在使用磁测量设备时，当这些设备不需要被材料本身的磁场所扰动时就可以使用抗磁性材料。
磁性材料的应用磁性材料具有广泛的应用领域。
下面列出了一些广泛应用的例子：1. 电动机和发电机磁性材料常常被用于电动机和发电机的制造中，因为这些设备需要产生磁场，以便将电能转化为机械能。
对于直流电机，还需要铁芯材料的磁矩有序排列，以便在开关电流时能够快速反转。
2. 磁存储磁性材料在计算机硬盘和磁带中广泛应用。
这些设备可以通过改变材料中的磁场来储存和读取数据。
每个位表示一个磁小区域，可以通过改变小区域中的磁方向来存储1和0。
3. 磁传感器磁性材料在制造各种传感器时也非常有用，其中包括磁力计和磁流量计。
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磁性材料的磁性及工程应用磁性材料指具有强的磁性及工程应用价值的材料。
大抵可分为：「永久磁性材料」、「暂时磁性材料」及「半永久磁性材料」三大类。
它们广泛地应用於电子、电机、资讯、机械及交通等产业上。
本文简介磁性的由来、各类磁性材料的特性与功用。
磁性材料（magnetic materials）系你我周遭俯拾即是的材料。
较醒目的，如白板上的磁铁、磁性跳棋下面的磁石、指南针、录音带、磁头、软式磁碟片等等；另外有更大量包装在某些装置裏面的磁性材料，如马达、电视机、变压器、汽车等等内部，不一而足。
可以说，磁性材料已与现代人的生活息息相关。
在材料科学的领域内，它回类在「电子材料」裏面（与导电材料、尽缘体、半导体等并列）。
但具有磁性之材料又涵盖金属材料、陶瓷材料，甚至於高分子材料。
它的形态还包括块料（b1uk）、粉体（particulate）及薄膜（thin film）等。
因此磁性材料本身为具有多元化角色的材料。
以物理学的观点来说，任何材料都是磁性材料，也就是说，每一种材料都有一定的磁现象。
有的在磁场内会抵消一小部分磁场强度，呈现「反磁性」（diamagnetism），如铜；有的在磁场内有微小的正感应，呈现「顺磁性」（paramagnetism），如空气；有的在磁场内会感应产生很强的磁性量——称为磁化量（magnetization），呈现铁磁性（ferromagnetism，又称强磁性）或者亚铁磁性（ferrimagnetism，又称亚强磁性）等种类繁多。
在产业上，只有具强磁性或亚强磁性的材料才能加以利用。
但在物理、化学及医学上，其他类型的磁性也有很大的功用。
最有趣的例子是，医学上利用人体器官分子的磁共振，可以迅速作完全身健康检查，由器官分子的「磁性」，可以检测病变之有无，所使用的设备叫做MRI（magnetic resonance imaging）。
在此，只拟介绍产业应用价值较大的强磁性及亚强磁性材料（永久及暂时磁性材料；半永久性者种类及应用较少，限於篇幅不谈）。
磁性的由来直到二十世纪以前，人们（包括科学家）对物质磁性的了解，不会比我们的老祖宗在数百、甚至於数千年前的了解好到那裏往。
最近七十多年来，靠著很多受过严密科学练习的物理家、化学家及数学家不断的努力，终能逐渐解开它神秘的面纱，一窥其全貌。
让我们循著先哲的路线来了解磁性的起源。
由实验得知，两磁极间有相吸或相斥之力，称为磁力。
因此由力的丈量，可以得知「磁」的大小。
有力就会有力矩，因磁所起的力矩称为「磁矩」（magnetic moment）。
早期科学家（例如法拉第、居里等人）尝试在磁场内丈量物质所含磁矩之大小及其随温度变化的关系，从而发现不同物质的不同反应。
一物体所含磁矩之量称为「磁化量」。
单位磁场所能引起的磁化量称为「磁化率」（magneticsusceptibility），由磁化率对温度的定量关系，吾人便可定义反磁性、顺磁性及强磁性等的不同。
但何以如此？仍然没有答案。
首先，磁矩是什麼呢？若将磁铁一再分割，每一新得之颗粒皆为一新的磁铁，具有南、北（N、S）极，分割到最小而仍会保有N、S两极的即为磁矩。
目前，我们已知电子自旋或公转，就造成此种最小单位（比如电流绕线圈活动造成磁场）。
换句话说，磁矩就是电子运动（公转、自转），未被抵消的净量，亦即为磁陀（magnetic spin）之净值。
除反磁性物质以外，所有其他物质在磁场内都有或多或少的磁矩，可以定量地量测出来，很显然地它们都含有磁性的原子（分子）。
那麼强磁性是怎麼来的呢？何以同样含有磁性原子而有的是强磁性，有的却没有呢？1907年，魏斯（Weiss）重复居理於1895年的实验，再配合数学家蓝古文（Langeuim）的理论，假设磁性「分子」（当时以为分子是物质之最小单位）间有相互作用，称为分子场（molecularfield），并大胆推断非强磁性物质之分子场很小，而强磁性物质之分子场非常大，大到足以使「分子」之磁矩同向排列而达饱和。
温度高到居里点（编注：铁磁性物质由强磁性变为顺磁性时的温度，称为居里点）以上时，热能破坏了分子场的排列作用，使磁性「分子」混乱，即为顺磁性。
然则，何以大部分铁、钴、镍等强磁性元素不会吸引别的铁、钴、镍呢？既然它们内部已磁化到饱和，应可作为很强的永久磁铁才是啊。
魏斯又提出另一个大胆假设，那就是物系为降低自由能以达安定化，会进步乱度。
强磁性物质内部自动分成很多小区域，称为磁区（magnetic domain）。
在同一磁区内磁化方向是一致的，不同磁区间的磁化方向不同且呈混乱化，故互相抵消，平常感觉不到它有磁性，只有在磁场内加以磁化，打破磁区之混乱状态，才能感受到它的强磁性。
后人的实验（1931年）印证此一「预言」（见图一），使魏斯名垂千古，其大胆假设、小心求证的治学态度更是为人津津乐道的原则。
1948年，魏斯的门生尼尔（Néel）继续他的研究，发现某些物质原子的磁矩受结晶格子影响很大，且分子场的作用很强，为负的，导致相邻原子列之磁化方向相反。
若大小相等则完全抵消，呈现「反强磁性」（antiferromagnetism）。
若大小不等，则呈现「亚强磁性」；至此，物质之「磁」现象原理已大致揭晓，尼尔因而在1970年荣获诺贝尔物理奖。
磁性材料的磁现象由磁区之消长来决定。
磁区与磁区之间的界面称为磁区壁（domain wall），其内磁陀由一个方向逐渐转至另一方向，它很薄，只有数十至数百埃（Å）。
磁性材料的磁区壁假如能随外加磁场的变动而随时移动，该材料即是很轻易被磁化到饱和，也很轻易消磁；反之，假如想法阻碍磁区壁的运动，则被磁化到饱和后该材料便不易被消磁。
前者呈现暂时磁性，后者呈现永久磁性。
磁性材料学家的工作即在於：利用固态物理、材料工程学、物理冶金学、机械冶金学等学理或技术，控制磁性材料的成分、显微结构而使其性质合於所需。
永久磁性材料及其应用磁性材料的优劣常以磁滞曲线（hysteresisloop，见图二），所呈现的数据表示之。
图上OBs表磁化曲线，其上於原点的切线斜率称为初导磁率（initial permeability，μo），割线斜率代表特定的B／H（磁感应／磁场强度）比值，最大者即为最大导磁率（μm）。
Bs点代表饱和磁感应（saturation induction）单位以千高斯（kG）表示；Br点为残留磁感应；Hc点称为保磁力或矫顽磁力〔coercive force，单位为Oe或kOe，1Oe相当於（1000／4π）A／m〕。
在第二象限之磁滞曲线上任一点都代表一特定之B×H值（对B、H投影线所围面积），其最大者称为最大磁能积〔maximum energy product，简写为（BH）m，单位G. Oe，以百万倍表之则为MGOe〕。
永久磁性材料讲究Hc、Br及（BH）m愈大愈好，尤其（BH）m，它代表该磁铁磁化后所贮存在内部的能量，（BH）m值愈大代表它愈能对外作功，就像永不枯竭的电池一样，若Hc够大（数千Oe以上），居里温度够高，它便不易被消（退）磁。
工程上Hc＞200Oe者，便可称为永久磁铁。
十九世纪末至二十世纪初，可用的永久磁铁只有淬火碳钢。
碳钢淬火硬化，Hc即升高，愈硬者Hc愈高，故永久磁性又称「硬」磁性；反之退火软化者呈现暂时磁性，或「软」磁性。
淬火钢Hc只有50～70Oe，（BH）m只有0.2～0.3MGOe。
1916年，科学家在碳钢内添加Cr、W、Co，使Hc增至145～250Oe，（BH）m近於1MGOe，在当时是很大的突破。
1931年日人三岛发明Fe-Ni-Al三元合金磁铁，Hc 高达500Oe（BH）m则达1.4MGOe，打开近代永磁材料发展的大门。
以Fe-Al-Ni 为主，添加Co、Cu、Si、Ti等元素改进而成的Alnico合金，直到1970年以前一直是永久磁铁的主流。
材料科学家藉合金设计的法则，控制其相变化，使产生离相分解反应（spinodal decomposition）；并在磁场内冷却，令分解所得之相沿磁场方向生长而得异方性很高的优秀磁铁，Hc达600～2000Oe，（BH）m为3～12MGOe间，可藉合金组成分及热处理而调整磁性材料的特性。
时至本日，虽大量更新式或价廉之永磁已逐渐取而代之，但它极为稳定的磁性（可应用至500℃之高温，使它在某些特定的应用（如微波通讯）上，仍然不易遭淘汰。
1970年代发明之Fe-Cr-Co永磁合金即采用Alnico之原理设计出来，其磁性亦与Alnico合金相当，笔者曾作过多年研究，图三即显示利用磁场热处理，使Fe28Cr-12Co-Ti合金的离相分解沿磁场方向排列的情况。
分解出来的颗粒均匀直径约300Å，均匀长度约1200Å，磁区壁在其内之运动极其困难，故Hc值很高，成为永久磁铁。
1932～1938年间，在日、荷两地开始发展的磁性氧化物——铁氧体（ferrites），为本日永久磁性材料主流之一。
铁氧体的主要成分为Ba0.6Fe2O3及Sr0.6Fe2O3，属於六方晶系；其Hc约1.8～3.2kOe，Br约2.2～4.3，（BH）m约1.0～4.0MGOe （视添加剂及装程等而异）。
由於价廉、制取轻易，应用很广，目前台湾月需2,000余吨，约3／4自制。
1969年，材料科学家研制成功稀土-钴化物的永久磁铁，为永久磁铁开辟了另一片新天地。
近二十年来，稀土永久磁铁有长足进步。
自最早之SmCo5合金而Sm(Co,Fe,Cu,Zr )7.2-8.5（即Sm2CO17型）合金，到最近的Nd2Fe14B合金（1984年起），磁能积从破纪录的20MGOe（SmCo5 ）到30MGOe（Sm2Co17型）再到50MGOe （Nd-Fe-B合金），呈现奔腾式的进展，这都是回功於材料科学的研究与发展。
国内目前在这方面的研究与开发工作已与国际同步，产业产制也展开，为很有潜力的高科技产业。
图四为笔者所研究的Nd-Fe-B合金之高解像电子显微镜照片，显示两颗Nd2Fe14B晶粒间的粒界有一层体心立方（bcc）相的构造，晶粒内之平行线纹为c平面之格子像。
其他的永磁材料还有很多，例如Cu-Ni-Co合金、Mn-Al-C合金及Pt-Co合金等，还有不下十余种，限於篇幅无法逐一介绍。
在永久磁性材料中，有一些是体积很小而功效很大的「磁纪录材料」（magnetic recordingmaterial）：粉末状的有γ-Fe2O3、CrO2、Fe4N，金属粉如Fe粉、Fe-Co 合金粉等，大量用於录音带、录影带、磁碟等产业；另有制成薄膜状的Fe-Ni、Fe-Ni-P、Fe-Ni-Cr、Fe-Ni-Co等用於硬式磁碟，Co-Cr用於垂直纪录，Tb-Fe-Co 及Gd-Co等用於可读写的磁光纪录等。