16 无机材料的磁学性能

M H
单位磁场强度的磁化强度
物质的磁性

磁化强度
磁化强度也是描述磁质被磁化后其磁性
强弱的一个物理量。
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M H
称为磁化率或磁化系数
物质磁性的本质
材料的磁性来源于原 子磁矩,原子磁矩包括 电子轨道磁矩 电子自旋磁矩 原子核磁矩 很小,只有电子磁矩的几千分之一,在考虑它对 原子磁矩的贡献时可以忽略不计.
铁磁性 有一类物质如Fe,Co,Ni，室温下磁化率可达 10-3数量级，这类物质的磁性称为铁磁性 铁磁性物质即使在较弱的磁场内，也可得 到极高的磁化强度，而且当外磁场移去后， 仍可保留极强的永久磁性。各类磁性物质的 -曲线示于下图
铁磁性
铁磁体的铁磁性只在某一温度以下才表现出
来，超过这一温度，铁磁性消失。这一温度
顺磁性
顺磁性物质的主要特征是不论外加磁场是否存在，
原子内部存在永久磁矩 ,在外磁场作用下,各个原子 磁矩会沿外磁场方向择优取向,使材料表现出宏观 磁性 顺磁性物质的磁性除了与有关外，还依赖于温度， 其磁化率与绝对温度成反比, 室温下约为10-5 C 特点:磁场强度获得增强 T M:正值 顺磁性物质的过渡元素、稀土元素、钢系元素， 还有铝铂等金属，都属于顺磁物质
亚铁磁性 反铁磁性
抗磁性
材料本身没有原子磁矩,外磁场会使材料中
电子的轨道运动发生变化,感应出很小的磁 矩,其方向与外磁场方向相反,称为抗磁性
当磁化强度M为负时，固体表现为抗磁性
Bi,Cu,Ag,Au 等金属具有这种性质
抗磁性物质的抗磁性一般很微弱，磁化率一
般约为-10-5，为负值
例:绘出铁磁性、亚铁磁性、顺磁性及 抗磁性的磁化曲线
磁化强 度M
磁化曲线
磁场强 度H
例:绘出铁磁性、亚铁磁性、顺磁性及 抗磁性的磁化曲线
磁化强 度M
铁磁性
亚铁磁性
顺磁性 磁化曲线
磁场强 度H
抗磁性
第七章
物质的磁性
B—磁感应强度 μ---磁导率
H---磁场强度
物质的磁性
• 磁场强度H
H I 2 r
r---磁场中一点 距导线距离
B H
• 磁导率 0 4 10 H / m(亨利每米)
7
r 0
物质的磁性
• 磁化率 • 磁化强度
0 1 0 0
称为居里点其磁化率与温度的关系服从居里 一外斯定律
亚铁磁性
C T TC
类似于铁磁性,磁化率比铁磁性略低
些
反铁磁性
反铁磁性物质大都是非金属化合物， 如MnO。
原子具有磁矩,其相邻原子或离子的磁
矩作反方向平行排列,总磁矩为0,这种 材料称为反铁磁性材料 M与H为同一方向,磁化率为正值
物质磁性的本质
电子的磁矩
由电子的轨道磁矩和自旋磁矩组成原子固有
磁矩,也称本征磁矩
如果原子中所有电子壳层都是填满的,其电
子磁矩相互抵消，因而不显磁性
对一些具有不对称电子结构的原子,有些电
子层并未完全填满,其电子磁矩不会全部相 互抵消，因而显示磁性.
磁性的分类
抗磁性 顺磁性
铁磁性