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磁性材料的基本现象

磁性材料的基本现象

作者:webmaster    来源:未知    发布时间:2018-04-27 07:58    浏览量:
一、自发磁化: 
从“磁性来源”中我们理解到,某些原子的核外电子的自旋磁矩不能抵消,从而发生剩余的磁矩。但是,假如每个原子的磁矩依然混乱陈列,那麼整个物体仍不能具有磁性。只要所以原子的磁矩沿一个方向划一地陈列,就象很多小磁铁首尾相接,才干使物体对外显示磁性,成爲磁性资料。这种原子磁矩的划一陈列景象,就称爲自发磁化。 
既然磁性资料外部存在自发磁化,那麼是不是物体中一切的原子都沿一个方向陈列划一了呢?当然不是,否则,但凡钢铁等就会永远带有磁性,成爲一块大磁铁,永远可以互相吸引了(实践上,两块软铁不会本人互相吸引)。现实上,磁性资料绝大少数都具有磁畴构造,使得它们没有磁化时不显示磁性。 
二、磁畴: 
所谓磁畴,是指磁性资料外部的一个个小区域,每个区域外部包括少量原子,这些原子的磁矩都象一个个小磁铁那样划一陈列,但相邻的不同区域之间原子磁矩陈列的方向不同,如右图所示。各个磁畴之间的接壤面称爲磁畴壁。微观物体普通总是具有很多磁畴,这样,磁畴的磁矩方向各不相反,后果互相抵消,矢量和爲零,整个物体的磁矩爲零,它也就不能吸引其它磁性资料。也就是说磁性资料在正常状况下并不对外显示磁性。只要当磁性资料被磁化当前,它才干对外显示出磁性。下图爲在显微镜中察看到的磁性资料中罕见的磁畴外形,其中左面是软磁资料罕见的条形畴,彩色局部由于不同的磁畴其磁矩方向不同而具有不同的亮度,它们的接壤面就是畴壁;两头是树枝状畴和畴壁;左面是薄膜资料中可以见到的磁畴外形。实践的磁性资料中,磁畴后果五花八门,如条形畴、迷宫畴、楔形畴、环形畴、树枝状畴、泡状畴等。 
既然磁畴外部的磁矩陈列是划一的,那麼在磁畴壁处原子磁矩又是怎样陈列的呢?在畴壁的一侧,原子磁矩指向某个方向,假定在畴壁的另一侧原子磁矩方向相反。那麼,在畴壁外部,原子磁矩必需成某种方式的过渡形态。实践上,畴壁由很多层原子组成。爲了完成磁矩的转向,从一侧开端,每一层原子的磁矩都绝对于磁畴中的磁矩方向偏转了一个角度,并且每一层的原子磁矩偏转角度逐步增大,到另一侧时,磁矩曾经完全转到和这一侧磁畴的磁矩相反的方向。上图给出了典型的磁畴壁构造表示图。 
三、居里温度: 
关于一切的磁性资料来说,并不是在任何温度下都具有磁性。普通地,磁性资料具有一个临界温度Tc,在这个温度以上,由于低温下原子的猛烈热运动,原子磁矩的陈列是混乱无序的。在此温度以下,原子磁矩陈列划一,发生自发磁化,物体变为铁磁性的。 
应用这个特点,人们开收回了很多控制元件。例如,我们运用的电饭锅就应用了磁性资料的居里点的特性。在电饭锅的底部地方装了一块磁铁和一块居里点爲105度的磁性资料。当锅里的水分干了当前,食品的温度将从100度上升。当温度抵达大约105度时,由于被磁铁吸住的磁性资料的磁性消逝,磁铁就对它得到了吸力,这时磁铁和磁性资料之间的弹簧就会把它们分开,同时带动电源开关被断开,中止加热。 
四、与磁性资料有关的常用物理量: 
磁场强度:指空间某处磁场的大小,用H表示,它的单位是安/米(A/m)。 
磁化强度:指资料外部单位体积的磁矩矢量和,用M表示,单位是安/米(A/m)。 
磁感应强度: 磁感应强度B的定义是:B=m0(H+M),其中H和M辨别是磁化强度和磁场强度,而m0是一个系数,叫做真空导磁率。磁感应强度又称爲磁通密度,单位是特斯拉(T)。 
导磁率:导磁率的定义是m=B/m0H,是磁化曲线(见资料的静态磁化)上恣意一点上B和H的比值。导磁率实践上代表了磁性资料被磁化的容易水平,或许说是资料对内部磁场的灵敏水平。

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