无机材料的磁学性能.ppt

无机材料的磁学性能,第七章,物质的磁性,B磁感应强度-磁导率H-磁场强度,磁场强度H,r-磁场中一点距导线距离,磁导率,物质的磁性,磁化率,磁化强度,单位磁场强度的磁化强度,物质的磁性,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。,称为磁化率或磁化系数,材料的磁性来源于原子磁矩,原子磁矩包括,物质磁性的本质,原子核磁矩,电子自旋磁矩,电子轨道磁矩,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.,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.,物质磁性的本质,抗磁性顺磁性铁磁性亚铁磁性反铁磁性,磁性的分类,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,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 特点:磁场强度获得增强 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,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 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,磁化曲线,例:绘出铁磁性、亚铁磁性、顺磁性及抗磁性的磁化曲线,磁化曲线,例:绘出铁磁性、亚铁磁性、顺磁性及抗磁性的磁化曲线,铁磁性,亚铁磁性,顺磁性,抗磁性,