介质的磁化规律及磁性材料特性的分析与研究
磁化规律
B = B0 + B
'
太原理工大学物理系李孟春编写
二、抗磁质的磁化 抗磁质分子的固有磁矩为零（ 抗磁质分子的固有磁矩为零（分子中各 电子的磁效应相互抵消） 电子的磁效应相互抵消）
r 电子的进动： 的作用下， 电子的进动：在外磁场 B0的作用下，分子或原 子中和每个电子相联系的磁矩都受到磁力矩的作用， 子中和每个电子相联系的磁矩都受到磁力矩的作用， 由于分子或原子中的电子以一定的角动量作高速转 这时， 动，这时，每个电子除了保持环绕原子核的运动和 电子本身的自旋以外， 电子本身的自旋以外，还要附加电子磁矩以外磁场 方向为轴线的转动，称为电子的进动。 方向为轴线的转动，称为电子的进动。
B0
在外磁场作用下 电子轨道的进动
∆ pm
L 电子轨道平面
pm
太原理工大学物理系李孟春编写
B0
在外磁场作用下 电子轨道的进动
∆ pm
L 电子轨道平面
pm
太原理工大学物理系李孟春编写
B0
抗磁材料在外磁场的作用下， 抗磁材料在外磁场的作用下，磁体内任意体积 r 元中大量分子或原子的附加磁矩的矢量和 ∑∆pm有一 定的量值， 定的量值 ， 结果在磁体内激发一个和外磁场方向相 反的附加磁场，这就是抗磁性的起源。 反的附加磁场 ， 这就是抗磁性的起源 。 它是一切磁 介质所共有的性质 。 抗磁质内磁场
b c -Hc O d
B Br f Hc H a
e -Br
当反向磁场继续增加，铁磁质的磁化达到反向 当反向磁场继续增加， 饱和。反向磁场减小到零，同样出现剩磁现象。 饱和。反向磁场减小到零，同样出现剩磁现象。不 断地正向或反向缓慢改变磁场， 断地正向或反向缓慢改变磁场，磁化曲线为一闭合 曲线—磁滞回线 磁滞回线。 曲线 磁滞回线。
磁学中的磁性材料特性与应用
磁学中的磁性材料特性与应用磁性材料是一类具有特殊磁性性质的物质，广泛应用于电子、通信、医疗、能源等领域。
本文将从磁性材料的特性和应用两个方面进行探讨。
一、磁性材料的特性磁性材料的特性主要包括磁化强度、磁化曲线、磁滞回线等。
磁化强度是指材料在外加磁场作用下的磁化程度，通常用磁化强度矢量来表示。
磁化曲线描述了材料在外加磁场变化时的磁化过程，可以分为顺磁性、抗磁性和铁磁性。
顺磁性材料在外加磁场作用下，磁矩与磁场方向相同；抗磁性材料则相反，磁矩与磁场方向相反；而铁磁性材料在外加磁场作用下，磁矩与磁场方向平行或反平行。
磁滞回线是描述材料在磁化和去磁化过程中磁化强度的变化曲线，可以用来表征材料的磁化和去磁化特性。
磁性材料的特性决定了它们在各个领域的应用。
例如，铁磁性材料常用于制造电机、变压器等电磁设备，因为它们具有较高的磁导率和饱和磁感应强度；顺磁性材料则常用于医学成像、核磁共振等领域，因为它们对外加磁场具有较强的响应能力；抗磁性材料则广泛应用于磁屏蔽、磁存储等领域，因为它们具有良好的抗磁性能。
二、磁性材料的应用1. 电子领域磁性材料在电子领域的应用非常广泛。
以硬磁材料为例，它们常用于制造磁头、磁盘等存储设备，因为硬磁材料具有较高的矫顽力和矫顽力储量。
软磁材料则常用于制造变压器、电感等电磁设备，因为软磁材料具有较低的矫顽力和矫顽力储量，能够有效减小能量损耗。
2. 通信领域磁性材料在通信领域的应用主要体现在电磁波的控制和传输方面。
例如，铁氧体材料具有较高的磁导率和较低的磁滞损耗，常用于制造天线、滤波器等通信设备，能够有效地控制和传输电磁波信号。
3. 医疗领域磁性材料在医疗领域的应用主要体现在磁共振成像和磁治疗方面。
顺磁性材料常用于磁共振成像中的对比剂，能够提高图像的对比度和清晰度。
磁性纳米颗粒则常用于磁治疗中的靶向输送和热疗，能够实现对癌细胞的精确杀灭。
4. 能源领域磁性材料在能源领域的应用主要体现在电池、超级电容器等储能设备中。
磁性材料特性
磁性材料特性
磁性材料是一类具有特定磁性能的材料，广泛应用于电子、通信、医疗、能源等领域。
磁性材料的特性对其在不同领域的应用起着至关重要的作用。
本文将围绕磁性材料的特性展开讨论，以便更好地了解和应用这一类材料。
首先，磁性材料的特性包括磁化强度、磁化曲线、磁化方式等。
磁化强度是指材料在外加磁场下磁化的能力，通常用磁化强度、剩磁和矫顽力等参数来描述。
磁化曲线则是描述材料在外加磁场下磁化过程的曲线，通过磁化曲线可以了解材料的磁化特性。
而磁化方式则是指材料在外加磁场下的磁化行为，包括顺磁、抗磁和铁磁等不同的磁化方式。
其次，磁性材料的特性还包括磁滞回线、磁导率、磁化损耗等。
磁滞回线是描述材料在磁化过程中的磁滞现象的曲线，通过磁滞回线可以了解材料的磁滞特性。
磁导率则是描述材料对磁场的导磁能力，磁导率高的材料对磁场的响应更强。
而磁化损耗则是描述材料在磁化过程中产生的能量损耗，磁化损耗越小，材料的磁化效率越高。
另外，磁性材料的特性还包括磁饱和磁感应强度、居里温度等参数。
磁饱和磁感应强度是指材料在外加磁场下达到饱和磁化状态时的磁感应强度，磁饱和磁感应强度越高，材料的磁化效果越好。
居里温度则是指材料在高温下失去磁性的临界温度，超过居里温度后，材料将失去磁性。
总的来说，磁性材料的特性对其在不同领域的应用起着决定性的作用。
了解和掌握磁性材料的特性，有助于更好地选择和应用这一类材料，推动相关领域的发展和进步。
希望本文能够对磁性材料的特性有所启发，促进相关领域的研究和应用。
磁介质的磁化规律和机理-PPT精品文档
张炜
磁介质的分类
磁介质大体分为3类:
顺磁质 抗磁质 铁磁质
r m 1
磁 质 :m 0 r 1 r 1 顺 磁 质 :m 0 r 1 r 1 抗 2 3 铁 磁 质 : 0 1 (10 ~10 ) m r
c
R
C
Hc
O
R'
C'
Hபைடு நூலகம்
S'
局部的小磁滞回线
局部的小磁滞回线到处可以产生
B
H
去磁过程
B
H
d N SB dt 电 源 抵 抗 感 应 电 动 势 作 功 ： d d A I 0 d t I 0 d t I0d dt H dA N S d B S lH d B V H d B N /l 单 位 体 积 铁 芯 ， 电 源 作 功 为 ： dA da H dB V a
B0
抗磁质的磁化机制
每个分子无固有磁矩;(相互抵消) 在外场作用下,感生磁矩都与外场方向相反. 顺磁质: 抗磁效应比顺磁效应小被掩盖. 0 B B
0 0
+
V
-
+
V
-
m
f
m
0
f
超导体的迈斯纳效应
超导体的基本特性： 在低于特定温度Tc(转变温度),电阻为零; 完全抗磁(迈斯纳效应). 抗磁效应机制: 表面的超导电流产生的附加磁场将体内磁场完全 抵消.
i B
M B
I0
0
H
H nI 0
起始磁化曲线
饱和磁化强度Ms
B M H 0
45 磁介质的磁化机理和规律 铁电体.
电子自旋磁矩
两种可能：
mS
e m
Ps
所有电子的总角动量（含轨道和自旋）为零——无固有磁矩
所有电子的总角动量（含轨道和自旋）不为零—有固有磁矩
2019/6/9
2
各种磁介质
磁介质分类
弱磁性：顺磁质、抗磁质
强磁性：铁磁质 顺磁质
一般有两类分子
无外场
抗磁质
有外场
分子磁矩 m分子= ml+ ms＝0 m分子=0 分子磁矩 m分子= ml+ ms 0 m分子=0
磁滞回线越瘦，曲线下面积越小，损耗越小
证明 p262，计算电源要抵抗感应电动势做功
2019/6/9
10
证明以有闭合铁芯的螺绕环为例
设t时刻介质处于某一磁化状态P，此处 H>0，B>0
dt内， P——P’ ，铁心中磁通改变量为
d
电源抵抗感应电动势做功 NSB
周长
dA
I0dt
顺磁质的磁化
m分子0 m分子0
分子在外磁场作用下趋向于外磁场排列
热运动与磁场作用相抵抗——温度越高，该效应越弱
2019/6/9
3
抗磁质
抗磁质分子的固有磁矩m分子= ml+ ms＝0 不存在由非零的分子固有磁矩规则取向引起
的顺磁效应。磁性来源？
抗磁质磁性起源于电子轨道运动在外磁场下 的变化
温度对磁性有影响——温度高过居里点铁磁性就消失，变为顺磁 质。如纯铁的居里点为1043K，镝的居里点为89K；
强烈震动会瓦解磁畴
尺寸影响磁畴结构性——介观尺度下有新现象
介观尺度：即介于宏观尺度与微观尺度之间 ，一般为0.1—— 100nm
【大学物理】第五讲 磁介质的磁化
一、磁介质磁化机理
在磁场作用下，其内部发生变化，并反 过来影响原磁场分布的物质。 -----磁介质
1、物质磁性的概述
B B0 B'
磁介质中的 总磁感强度
真空中的 磁感强度
介质磁化后的 附加磁感强度
1
顺磁质 B B 0（铝、氧、锰等） 弱磁质
抗磁质 铁磁质
B
B
B0（铜、铋、氢等） B0（铁、钴、镍等）
总磁矩
m分子 Is S s Sl
M
m分子 V
s Sl
Sl
s
三、有磁介质存在时的安培环路定理
n
无磁介质时
B dl
l
0
Ii
i 1
有磁介质时
M
Is I
A
B
DlC
M l
dl
MAB sl
Bdl l
0
I 0 sl
B
l
0
M dl
I
Bdl l
0
I 0
M dl
向都相同，则表明该磁介质被均匀磁化。
5
2、 磁化电流
磁化电流
B
磁介质内部各处的分子电流总是方向相反， 相互抵消，只有在边缘上形成近似环形电流，这个 电流称为磁化电流。
3、磁化强度和磁化电流的关系
磁化面电流
设介质表面沿轴线方向单位长度上的磁化电
流为 s（磁化电流面密度），则长为l 的一段介 质上的磁化电流强度IS为 Is sl
强磁质
2. 顺磁质和抗磁质的磁化
物质是有分子或原子组成，包含的每 个电子都同时参与两种运动。
轨道运动 自旋运动
分子固有磁矩
轨道磁矩 自旋磁矩 分子圆电流和磁矩
磁性材料结构及性能研究
磁性材料结构及性能研究磁性材料是指具有磁性的材料，是一类具有重要应用价值的材料。
磁性材料广泛应用于电子、磁记录、电动机、传感器等领域，是制造电器设备和精密仪器的重要材料。
因此，对于磁性材料结构及性能的研究具有重要的意义。
一、磁性材料的分类磁性材料分为软磁性材料和硬磁性材料。
软磁性材料具有较高的磁导率和低的剩磁，能够迅速转换成磁化状态，并在去磁化后迅速恢复到无磁化状态。
软磁性材料广泛应用于电流变传感器、变压器、感应电机等电子设备中。
硬磁性材料具有较高的矫顽力和剩磁，能够较长时间地保持磁化状态。
硬磁性材料广泛应用于磁记录、电动机、传感器等领域。
二、磁性材料的结构磁性材料的结构与其磁性有密切关系。
晶体结构、化学成分和磁化机构都会影响磁性材料的磁性。
晶体结构是指材料内部原子的排列方式。
晶体结构中存在的缺陷、晶粒大小、晶体取向等因素都会影响磁性材料的磁性。
例如，Fe的成分可以使磁性材料具有高的矫顽力和饱和磁感应强度。
钕铁硼则具有高的矫顽力和较高的饱和磁感应强度。
化学成分是指磁性材料中的元素组成。
在磁性材料中，Fe、Co、Ni、Sm等元素都具有磁性。
选择不同的化学成分，可以制造不同性能的磁性材料。
磁化机构是指磁性材料中原子、离子、电子的磁矩相互作用。
磁化机构与磁性材料的磁性关系密切。
磁性材料的磁性状态可以通过磁矩的相互作用来解释。
三、磁性材料的性能磁性材料的性能包括矫顽力、磁导率、饱和磁感应强度、剩磁等。
不同的磁性材料性能有很大的差异。
矫顽力是指物质在外力作用下保持磁性状态的能力。
磁性材料的矫顽力越高，表明其在一个强磁场里获得稳定的磁性状态的能力越强。
磁导率是指各向同性磁性材料内的磁通密度与磁场强度的比值，用来描述其对磁场的反应能力。
饱和磁感应强度是指磁性材料在饱和磁化状态下的磁感应强度。
饱和磁感应强度越高，表明磁性材料在饱和磁化状态下所能产生的磁场越强。
剩磁是指磁场移除后磁性材料中剩余的磁感应强度。
从这个方面看，磁性材料剩磁越高，它保留磁性状态的能力越强。
探究磁介质的磁性质
探究磁介质的磁性质磁介质的磁性质是固体物理学中的重要研究领域之一。
磁介质是指具有磁化性的物质，它们在外磁场存在时能够被磁化，并产生磁矩。
磁介质的磁性质受到多种因素的影响，包括结构、晶体缺陷、温度、应力等。
本文将从多角度分析影响磁介质磁性质的因素。
一、结构对磁介质的磁性质的影响磁介质的磁性质与其结构密切相关。
因为磁介质的磁性是由其原子或分子的磁矩产生的，而这些磁矩的大小和方向取决于原子（分子）的电子排布和原子间的相对位置。
因此，磁介质的分子或晶体结构对其磁性质有着决定性的影响。
比如说，晶体结构相同的钙钛矿型氧化物（ABO3）在掺杂不同离子后磁性质会发生显著变化。
例如，掺杂过渡金属离子可以使该种氧化物呈现出强磁性，而掺杂铁离子则使其呈现出铁磁性。
这是因为过渡金属离子进入晶格后产生的电子属性变化，进而调控原子的磁矩方向；而铁离子的磁矩会使晶格中的原子产生长程有序的磁偶极，导致氧化物具有铁磁性。
二、温度对磁介质的磁性质的影响温度是另一个非常重要的影响磁介质磁性质的因素。
在一定温度范围内，磁介质的磁化度和温度呈反比例关系，即随着温度的增加，磁化度会逐渐减小。
当温度继续升高，磁介质的磁性会在某个临界温度（又称“居里点”）附近消失，这就是铁磁性、亚铁磁性和顺磁性材料的转变点。
在顺磁性材料中，温度升高会导致低温下产生的有序磁矩消失，所以它们的磁矩随着温度升高而逐渐减小。
而对于铁磁性和亚铁磁性材料，随着温度升高，晶格中的原子会因其震动而失去原有的并行排列，从而导致磁性的消失。
三、应力对磁介质的磁性质的影响应力也是影响磁介质磁性质的重要因素。
当磁介质受到外界的压力或应力时，晶格中的原子会发生固有的改变。
因此，应力会通过改变晶体结构和电子排布而导致磁介质磁性质的变化。
例如，铁电材料的磁性质就受到压电效应的影响。
由于铁电材料晶格中存在着偶极性离子，所以受到压力时晶格会发生畸变，这种畸变将导致偶极子矢量的改变和原子磁矩的方向发生变化，从而导致铁电材料磁性质的变化。
磁学中的磁介质磁化行为探究
磁学中的磁介质磁化行为探究磁学是物理学中的一个重要分支，研究的是磁场、磁力和磁性物质之间的相互作用。
而在磁学中，磁介质是一个不可或缺的概念，它是指能够被磁场磁化的物质。
在这篇文章中，我们将探究磁介质的磁化行为以及背后的原理。
首先，我们需要了解什么是磁介质。
磁介质是一种非永磁物质，即在外加磁场作用下，能够表现出磁化行为，但在去除外加磁场后，其磁化程度会迅速减小，甚至归零。
这是与永磁体的最大区别。
磁介质分为软磁介质和硬磁介质两类。
软磁介质是指在外加磁场作用下能够快速磁化和磁消失的物质，常见的软磁介质有铁、镍等。
而硬磁介质则是指在外加磁场作用下能够保持长时间磁化的物质，如铁石、氧化镁等。
那么，磁介质的磁化行为是如何产生的呢？这涉及到一个重要的概念——磁畴。
磁畴是由一组自发磁化的微观区域组成的，每个磁畴中的自发磁化方向一致。
在没有外加磁场的情况下，各个磁畴的自发磁化方向是随机的。
但当外加磁场作用时，磁介质内部的磁畴将会被排列而形成宏观的磁化效果。
具体来说，外加磁场作用下的磁介质磁化行为可通过磁化曲线来描述。
磁化曲线，又称为磁化特性曲线，是描述磁介质磁化过程中磁化强度和外加磁场强度之间关系的曲线。
在磁化曲线中，一般有三个重要点，即饱和磁化强度、剩余磁化强度和协调磁化系数。
饱和磁化强度是指在外加磁场较大情况下，磁介质仍能保持最大磁化强度的值。
而剩余磁化强度则是指在去除外加磁场后，磁介质中还保留的磁化强度。
协调磁化系数则描述了磁介质在外加磁场下的磁化程度。
那么，磁介质的磁化行为又与哪些影响因素有关呢？第一个关键因素是温度。
在高温下，磁介质的磁化强度会减弱，直至失去磁性。
这是因为高温会破坏磁介质内部的磁畴结构。
此外，外加磁场的强度也会影响磁介质的磁化行为。
较强的外加磁场能够更快地磁化磁介质，并增加饱和磁化强度。
除此之外，磁介质的形状和组成也会对磁化行为产生影响。
比如，某些晶体结构不对称的磁介质，如铁石，其形状改变时会引起外加磁场和内部磁态的相互作用，从而改变磁化行为。
磁学中的磁性材料研究
磁学中的磁性材料研究磁性是一个广泛存在于自然界和生活中的现象，而磁性材料的研究对于现代工业和科学的发展起到了重要的推动作用。
磁性材料的研究涉及多个学科领域，如物理学、化学、材料科学等。
本文将探讨磁学中的磁性材料研究，包括其基本原理、种类以及应用。
一、磁性材料的基本原理磁性材料的研究始于人们对于磁性现象的观察和理解。
最早的磁性材料研究可以追溯到古希腊，当时人们发现某些矿石能够吸引铁矿石。
这一现象引发了人们的好奇和探索，从而奠定了现代磁学的基础。
磁性材料的基本原理是其内部具有微观磁结构。
根据磁性材料内部微观结构的不同，可以将磁性材料分为顺磁性、抗磁性和铁磁性。
顺磁性材料是指在外磁场的作用下，材料中的磁矩会与磁场方向相同并增加；抗磁性材料则是指磁矩会与磁场方向相反并减小；而铁磁性材料是指在外磁场的作用下，材料中磁矩可以自发地产生，且会保持一定的磁化强度。
二、磁性材料的种类和特性根据不同的物理特性和应用需求，磁性材料可以分为多个种类。
铁磁材料是最常见的一类磁性材料，包括铁、钴、镍及其合金，在现代工业和科学中有广泛的应用。
铁磁材料具有高的磁导率和饱和磁化强度，因此在电机、变压器等领域得到了广泛应用。
除了铁磁材料，还有多种稀土磁材料，如钕铁硼、钴铁硼等。
这些材料具有较高的能量密度和矫顽力，因此在电子产品、汽车、磁盘驱动器等领域有着广泛的应用。
此外，还有软磁材料，如硅钢片和镍铁合金等，用于制造电感器、变压器等电磁设备。
三、磁性材料的研究进展和应用前景磁性材料的研究正处于蓬勃发展的阶段，科学家们不断提出新的理论和制备方法，推动了磁性材料在各个领域的应用。
一方面，磁性材料在信息存储领域有着重要的地位。
与传统的存储介质相比，磁性材料具有较高的存储密度和稳定性。
磁性存储器件的不断发展，使得信息存储能力不断提高，同时体积越来越小，速度也越来越快。
这对于信息技术的发展具有重要的意义。
另一方面，磁性材料在能源领域也有广泛的应用前景。
磁介质及磁性材料
磁介质及磁性材料摘要：磁介质是由于磁场和事物之间的相互作用，而使实物物质处于一种的特殊状态，从而改变原来磁场的分布。
磁性材料是生产、生活、国防科学技术中广泛使用的材料。
正文：一磁介质磁介质是由于磁场和事物之间的相互作用，而使实物物质处于一种的特殊状态，从而改变原来磁场的分布。
这种可以在磁场作用下，其内部状态不仅发生变化，还反过来影响磁场存在或分布的物质，我们称其为磁介质。
磁介质在磁场作用下内部状态的变化叫做磁化。
真空也是一种磁介质。
磁场的强度与磁通密度间的关系决定于所在之处磁介质的性质。
这种性质来源于物质内分子、原子和电子的性状及其相互作用，有关理论属于固体物理学的重要内容。
还有在磁场作用下表现出磁性的物质。
物质在外磁场作用下表现出磁性的现象称为磁化。
所有物质都能磁化，故都是磁介质。
按磁化机构的不同，磁介质可分为抗磁体、顺磁体、铁磁体、反铁磁体和亚铁磁体五大类。
在无外磁场时抗磁体分子的固有磁矩为零，外加磁场后，由于电磁感应每个分子感应出与外磁场方向相反的磁矩，所产生的附加磁场在介质内部与外磁场方向相反，此性质称为抗磁性。
顺磁体分子的固有磁矩不为零，在无外磁场时，由于热运动而使分子磁矩的取向作无规分布，宏观上不显示磁性。
在外磁场作用下，分子磁矩趋向于与外磁场方向一致的排列，所产生的附加磁场在介质内部与外磁场方向一致，此性质称为顺磁性。
介质磁化后的特点是在宏观体积中总磁矩不为零，单位体积中的总磁矩称为磁化强度。
实验表明，磁化强度与磁场强度成正比，比例系数χm称为磁化率。
抗磁体和顺磁体的磁性都很弱，即cm很小，属弱磁性物质。
抗磁体的cm为负值，与磁场强度无关，也不依赖于温度。
顺磁体的cm为正值，也与磁场强度无关，但与温度成反比，即cm =C/T，C称为居里常数，T为热力学温度，此关系称为居里定律。
铁磁体在低于一定温度Tc时，内部存在许多自发磁化的小区域，称为磁畴，磁畴具有磁有序结构，同一磁畴内分子磁矩同向。
磁性材料的磁性特性研究
磁性材料的磁性特性研究磁性材料在现代科技中扮演着至关重要的角色，从电子设备到医疗领域，从交通运输到能源储存，其应用范围广泛且不断拓展。
深入理解磁性材料的磁性特性对于开发更高效、更先进的技术具有重要意义。
磁性材料的磁性来源于其内部原子或离子的磁矩。
磁矩是描述磁性强弱和方向的物理量。
在磁性材料中，原子磁矩的排列方式决定了材料的磁性类型。
常见的磁性类型包括顺磁性、抗磁性、铁磁性、亚铁磁性和反铁磁性。
顺磁性材料在外部磁场作用下会产生微弱的磁性，且磁化方向与磁场方向相同。
这种磁性通常很弱，只有在较强的磁场中才能明显表现出来。
常见的顺磁性物质有金属铂、铝等。
顺磁性材料中的原子或离子具有固有磁矩，但在无外磁场时，这些磁矩的方向是随机分布的，宏观上不显示磁性。
一旦施加外磁场，磁矩会沿着磁场方向排列，从而产生顺磁性。
抗磁性材料则在外部磁场中产生与磁场方向相反的微弱磁性。
几乎所有材料都具有一定的抗磁性，但由于其磁性非常微弱，常常被其他磁性所掩盖。
抗磁性的产生是由于电子在磁场中运动时产生的感应电流所导致的。
铁磁性材料是磁性材料中最为重要和常见的一类。
铁、钴、镍等金属及其合金是典型的铁磁性材料。
铁磁性材料具有很强的磁性，且在一定温度（居里温度）以下，即使去除外磁场，材料仍能保持磁性。
这是因为在铁磁性材料中，相邻原子的磁矩之间存在很强的相互作用，使得它们自发地平行排列，形成磁畴。
磁畴是材料内部磁性均匀的区域，不同磁畴的磁矩方向可以不同。
当施加外磁场时，磁畴会发生转动和移动，使磁矩方向趋于一致，从而导致材料的磁化。
亚铁磁性材料的磁性类似于铁磁性，但磁性稍弱。
在亚铁磁性材料中，相邻原子磁矩的大小不同，但方向相反，且存在未抵消的磁矩，从而产生磁性。
反铁磁性材料中，相邻原子的磁矩大小相等、方向相反，相互抵消，宏观上不显示磁性。
但在低温或强磁场下，反铁磁性可能会转变为铁磁性。
磁性材料的磁性特性还与其晶体结构密切相关。
晶体结构会影响原子间的距离和相互作用，从而影响磁矩的排列和磁性。
(整理)磁性材料的基本特性精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版一.磁性材料的基本特性1.磁性材料的磁化曲线磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H作用下，必有相应的磁化强度M或磁感应强度B，它们随磁场强度H的变化曲线称为磁化曲线(M～H或B～H曲线)。
磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。
即当磁场强度H足够大时，磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms，继续增大H，Ms保持不变；以及当材料的M值达到饱和后，外磁场H降低为零时，M并不恢复为零，而是沿MsMr曲线变化。
材料的工作状态相当于M～H曲线或B～H曲线上的某一点，该点常称为工作点。
2.软磁材料的常用磁性能参数•饱和磁感应强度Bs: 其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列；•剩余磁感应强度Br: 是磁滞回线上的特征参数,H回到0时的B值. 矩形比: Br/Bs；•矫顽力Hc: 是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等）；•磁导率m:是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关；•初始磁导率mi、最大磁导率mm、微分磁导率md、振幅磁导率ma、有效磁导率me、脉冲磁导率mp；•居里温度Tc: 铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降,达到某一温度时,自发磁化消失,转变为顺磁性, 该临界温度为居里温度. 它确定了磁性器件工作的上限温度；•损耗P: 磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P=Ph+Pe=af+bf2+cPeμf2t2/,r 降低磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc；降低涡流损耗Pe的方法是减薄磁性材料的厚度t及提高材料的电阻率r；•在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为:总功率耗散（亳瓦特）/表面积（平方厘米）3.软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换•设计软磁器件通常包括三个步骤:正确选用磁性材料；•合理确定磁芯的几何形状及尺寸；•根据磁性参数要求，模拟磁芯的工作状态得到相应的电气参数。
磁学中的磁介质与磁性材料的性质研究
磁学中的磁介质与磁性材料的性质研究磁学作为一门研究磁场及其相互作用的学科，对于现代科学技术的发展起着不可忽视的作用。
在磁学的研究中，磁介质和磁性材料是两个重要的概念。
磁介质是指具有特殊磁性性质的物质，而磁性材料则是指能够产生磁场或被磁场所影响的材料。
本文将从磁介质与磁性材料的性质研究角度出发，探讨它们在磁学领域中的重要性和应用。
首先，我们来了解一下磁介质的性质研究。
磁介质是指在外磁场作用下，能够产生磁化强度的物质。
磁介质的性质研究主要包括磁化特性、磁滞回线、磁导率等方面。
其中，磁化特性是指磁介质在外磁场作用下磁化强度与磁场强度之间的关系。
磁滞回线则是指磁介质在磁化过程中磁化强度与磁场强度之间的关系曲线。
而磁导率则是指磁介质对磁场的响应程度，是磁介质性质研究中的重要参数。
磁介质的性质研究对于磁学领域的发展具有重要意义。
首先，磁介质的研究可以为磁存储技术的发展提供理论基础。
磁介质的磁化特性和磁滞回线对于磁存储器的读写性能具有直接影响。
其次，磁介质的研究可以为电磁波的传播和控制提供技术支持。
磁介质的磁导率决定了其对电磁波的吸收和传播能力，因此在电磁波领域的应用中具有重要作用。
此外，磁介质的性质研究还可以为磁传感器、磁导航等领域的发展提供支持。
接下来，我们来探讨一下磁性材料的性质研究。
磁性材料是指具有自发磁化能力的材料，主要包括铁磁材料、亚铁磁材料和顺磁材料。
磁性材料的性质研究主要包括磁化特性、磁滞回线、磁各向异性等方面。
其中，磁化特性是指磁性材料在外磁场作用下磁化强度与磁场强度之间的关系。
磁滞回线则是指磁性材料在磁化过程中磁化强度与磁场强度之间的关系曲线。
而磁各向异性则是指磁性材料在不同方向上的磁化特性差异。
磁性材料的性质研究对于磁学领域的发展具有重要意义。
首先，磁性材料的研究可以为电机、变压器等电磁设备的设计和优化提供支持。
磁性材料的磁化特性和磁滞回线对于电磁设备的工作性能具有直接影响。
其次，磁性材料的研究可以为磁体材料的制备和应用提供技术支持。
磁性材料的特性和应用
磁性材料的特性和应用磁性材料是一类具有一定磁性的材料，分为软磁性材料和硬磁性材料。
软磁性材料在外界施加磁场后，可以被磁化并且很容易地回到无磁状态。
而硬磁性材料的磁化强度很高，难以被磁场消除。
本文将从磁性材料的特性、应用范围以及未来发展方向三个方面来探讨磁性材料。
一、磁性材料的特性磁性材料的特性与其晶体结构和电子结构有关。
许多磁性材料在晶体结构中存在一个不规则的磁矩分布，即局部原子磁性。
磁常数和局部磁矩是磁性材料磁性的决定因素之一。
对于磁性材料来说，其磁性特性可以通过磁滞回线来描述，磁滞回线的形状与光电效应和电子排布有关。
当磁场方向改变，磁滞回线的形状也会发生改变。
不同的磁性材料具有不同的磁和电性能。
常用的软磁性材料有普通低碳钢和硅铁，其磁导率和电阻率都比较低。
而硬磁性材料如氧化铁、氧化钴、钕铁硼等，则具有较高的磁导率和电阻率。
磁性材料可以在不同强度的磁场下发挥其磁性能。
二、磁性材料的应用磁性材料具有广泛的应用范围，主要用于电机、能源、通讯和医疗领域。
1. 电机领域磁性材料主要用于制造各种类型的电机，如交流电机、直流电机、步进电机等。
这些电机分别由不同的磁性材料制成，如氧化钴、铝镍钴、钕铁硼等，其磁性能与其应用相关。
2. 能源领域在能源领域，磁性材料主要用作电池、电容器、电感器等元件的中心部分，以提高其阻抗和磁特性。
其中，氮化硼磁钢是一种新型的软磁性材料，具有高的磁导率和低的磁滞损耗，被广泛应用于高频变压器、电源滤波器等。
3. 通讯领域在通信行业中，磁性材料主要用于制造电感器和滤波器。
电感器用于通讯电路中，以实现信号的传输和接收。
滤波器用于保护通讯设备，以避免噪音和电磁干扰。
4. 医疗领域磁性材料还被广泛应用于医疗领域，如用于医疗成像、磁治疗和磁控释药等。
其中，磁共振成像技术是一种重要的医疗成像技术，它利用磁性材料对人体内部结构的不同组织和器官的特异性影响，以实现对人体内部结构的影像诊断。
三、磁性材料的未来发展方向随着科技的不断发展，磁性材料也在不断更新换代。
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。
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极性 分子 和无极分 子 两大类 ， 前者有 固有 电偶 极矩 ， 后 者没 有 固有 电偶 极矩．磁 介质 的分 子 也可 分为 两 大类 ： 类分 子 中各 电子磁 矩不 完全 抵消 ， 一 因而整 个
关 键 词 ：电 磁 场 理 论 ；磁 介 质 ；磁 性 ；磁 化
中图分 类号 ： ４ １ ０ ４
文 献标志 码 ： Ａ
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在原 子 或分 子 内一般 不 止有 一 个 电子 ， 整个 分 子 的磁矩 ｍ 是其 中各 个 电子轨 道 磁矩 和 自旋 磁矩
１ 介 质 的 分 子 磁 矩
电子在原 子或分 子 中的运动包 括轨 道运 动和 自 旋 两部分．绕 原子核 轨道旋 转运 动 的 电子相 当于一
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极 化过程 和磁效 应有着 明显 的相 似．把磁化 强度
和外 加 磁 场 Ｈ 联 系 起 来 的 结 构 定 律 ， 通 过 把 洛 仑 可 兹力 用于原 子模 型求得．
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Ｊ ｕｎ．２ １ ０１
文章 编 号 ：１ ０ ０ ４—６ １ ２ １ ） ２—０ ６ ０１ （ ０ １ ０ ０ ５—０ ４
介 质 的 磁 化 规 律 及 磁 性 材 料 特 性 的 分 析 与 研 究
刘辛 国
（ 北京 建 筑 工 程 学 院 电气 与 信 息 工 程 学 院 ， 京 １ ０ ４ ） 北 ０ ０ ４
ｔ ａ ｎｅ ｉ ｉ ｇ Ｍ ｅ ｈ ｎ ｓ ｆ ｔ ｅｅ ｔ ｉ ｈｅ Ｍ ｇ ｔｚ ｎ ｃ ａ ｉｍ ｏ ｈｅ Ｄｉ ｌｃ ｒ ｃ
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（ ｃ ｏ ｌ ｆ ｌ ｔｃｔ ａ ｄ Ｉｆｒ ｔ ｉ Ｅ ｇｎ ｅｉｇ Ｕ Ｅ ｅ ｉｇ １ ０ ４ ） Ｓ ｈ ｏ ｏ Ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｎ ｍａ ｏｎ ｎ ｉｅｒ ，Ｂ Ｃ Ａ Ｂ ｉ ｎ ０ ０ ４ ｃｉ ｙ ｏ ｉ ｎ ｊ
作者简介： 刘辛国（９９ ， 副教授， １５一）男， 硕士， 研究方向： 自 电气 动化、 自动控制及计算机技术
摘 要 ：在 电磁 场理论课 程 教 学 实践 中 ， 据 总 结 出的分 析 结论 及 研 究 体 会 ， 析 了顺 磁 性 磁 介 根 分
质、 反磁 性磁 介质 的参数 特性 ， 进行 了特征 方程 的推 导 ， 种磁 化 性 能描 述 以及 铁 磁 性介 质 的磁 化 各 规 则和参数 特性 分析 ， 有 关磁 介质 性 能的基础 性研 究． 是
Ａｂｓｒ ｔ ｔａｃ ：Ｔｈｓｐａ ｅ ｅ ｃ ｉ ｓｔ ｅ ａ ａ ｙｉａ ｅ ｕｔ ｆｔ ａ ｎ ｔｃ ｄ ｅｅ ｔｉ ｈ ｒ ｃｅ ｉｔ ｓｅ ｐ ｒｅ ｃ ｄ ｉ ｐ ｒｄ ｓ ｒｂｅ ｈ ｎ ｌｔｃ ｌｒ ｓ ｌ ｏ ｓ ｈｅｍ ｇ ｅｉ ｉｌｃ ｒｃ ｃ ａ ａ ｔｒｓｉ ｘ ｅ ｉｎ ｅ ｃ ｉ ｈｅ ｃ ｕ ｓ ｅ ｃ ｎ ｆｔ ｌ ｃｒ ｍａ ｎ ｔ ｉｌ ｈ ｏ ｙ Ｉ ｎ ｌｚ ｄ ｔｅ ｃ ａ ａ ｔｒｓｉ ｓｏ ｈ ｕ ｌ ｙ ｉ ｎ ｔ ｏ ｒｅ ｔ ａ ｈｉ ｇ ｏ ｈｅ ｅｅ ｔｏ ｇ ｅ ｉ ｆｅ ｄ ｔ ｅ ｒ ． ｔａ ａ ｙ ｅ ｈ ｈ ｒ ｃｅ ｉｔｃ ｆｔ ｅ ｑ ａ ｉ ｎ ｃ ｔ
在 电磁场 理论 中 ， 介 质 特性 分 析是 非 常 具 有 磁 实际意 义和实 用价 值 的研 究 方 向 ， 必要 对 此 进 行 有
相 应 探 索 ．对 于 磁 性 材 料 而 言 ， 介 质 中 所 发 现 的 在
个 电流环 ， 形成 轨 道 磁 矩．作 为 原 子 电流环 路 的轨 道 电子 与 电极 化 相类 似 ， 电子 （ ） 半 径 尺上 以 若 ｅ在 角速 度 旋 转 ， 电流 的方 向与 它 的速 度 ： Ｒ 其 Ｏ ｔ ｉ
第２ ７卷 第 ２期
２１ ０ １年 ６月
北 京 建 筑 工 程 学 院 学 报
Ｊｕｎ ｌ ｆＢ ｉｎ ｎｖ ｒｉ ｆＣ ｖｌＥ ｇｎ ｅｉｇａ ｄＡｒｈｔｃｕｅ ｏ ｒａ ｏ ｅ ｉｇ Ｕ ｉｅｓｙ ｏ ｉｉ ｎ ｉｅ ｒ ｎ ｃ ｉ ｔｒ ｊ ｔ ｎ ｅ
ＶＯ ． ７ ＮＯ ２ １２ ．
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