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材料磁性的类型
材料的磁性取决于材料中原于磁短对外加磁场的响应。在所有材料中,原子硷矩并不必都是排齐的。按照局部原子磁短彼此锅台的方式如平行、反平行,或根本不平行,物质的磁性大体可分为抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性等。表2—2列出各种磁性的异同点。
其中,铁磁性和亚铁磁性为强磁性,通常待它们广义地称为铁磁性;其余属于弱磁性。
强磁性主要表现为在无外加磁场时仍存在自发磁化。热退磁状态的铁磁性物质的M、对稀土永磁台金磁性粉末的要求
J和B随磁化场H的增加而增加的磁化曲线,它们分别称为AfH、J—H、且H磁化曲线。从、Js和B3
分别为饱和磁化强度、饱和磁极化强度以及饱和磁感应强度。铁磁体的有用,是因为可以通过一个相当小的磁场(H*100A/m),产生一个大的磁感应强度 (B澎l一2T),完全磁化强度M淹B/外的数量级为10“A/m,因而铁磁性的磁化率高达10。数量级。铁磁体之所以有这样强的磁化强度,在于其原子或 离子的3d电子壳层中存在着未配对的3d电子,其电子的白族磁矩末被完全抵消(方向相反的磁矩pJ互相抵消),使得在称为磁畴的微小区域中原子磁短自发地 定向平行排列,即发生了自发磁化。为使体系能量小,有限大的物质通常被分成若干小的区域,微小区域中原于磁短自发地定向平行排列,这些小的区域就称为磁 畴。磁畴彼此由畴壁分隔、在不同磁喃中的磁化强度有不同方向,在畴壁表面上磁矩的变化是相对突然的。在无外磁场时,各磁畴磁化强度分布的矢量和为罕。曲陋 场中,磁贿通过畴壁移动和磁化方向转动,使试样处于磁化饱和状态,即几乎全部原子磁短沿H方向平舶FPU。
强磁性的月一个重要特点是存在个临界温度,即居里(cMr以温度7c。东莞超强磁铁在 rc以下,表现出铁磁性;在Tl以上,由于热运动较强,致使自发磁化消失而呈现出顺磁性,服从居里一外斯定律:式中,c为居里常数,7为温度。弱磁性 的磁化响应对磁场的依赖关系见图2—4磁化率2通常用于描述顺磁和抗磁材料对H的弱6响应,X=M/H。X的数值通常为土10—d一土lo—。
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