无机材料的磁学性能ppt课件

1、第七章第七章B磁感应强度磁感应强度-磁导率磁导率H-磁场强度磁场强度 磁场强度磁场强度H H2IHrr-r-磁场中一点磁场中一点距导线间隔距导线间隔 磁导率磁导率BH70410/()H m亨利每米0r 磁化率磁化率0001 磁化强度磁化强度MH单位磁场强度的磁化强度单位磁场强度的磁化强度n磁化强度磁化强度磁化强度也是描画磁质被磁化后其磁性磁化强度也是描画磁质被磁化后其磁性强弱的一个物理量。强弱的一个物理量。称为磁化率或磁化系数称为磁化率或磁化系数 HM资料的磁性来源于原资料的磁性来源于原子磁矩子磁矩, ,原子磁矩包括原子磁矩包括原子核磁矩原子核磁矩电子自旋磁矩电子自旋磁矩电子轨道磁矩电子轨道磁

2、矩很小很小, ,只需电子磁矩的几千分之一只需电子磁矩的几千分之一, ,在思索它对在思索它对原子磁矩的奉献时可以忽略不计原子磁矩的奉献时可以忽略不计. .n电子的磁矩电子的磁矩n由电子的轨道磁矩和自旋磁矩组成原子由电子的轨道磁矩和自旋磁矩组成原子固有磁矩固有磁矩, ,也称本征磁矩也称本征磁矩 n假设原子中一切电子壳层都是填满的假设原子中一切电子壳层都是填满的, ,其电子磁矩相互抵消，因此不显磁性其电子磁矩相互抵消，因此不显磁性n对一些具有不对称电子构造的原子对一些具有不对称电子构造的原子, ,有有些电子层并未完全填满些电子层并未完全填满, ,其电子磁矩不会其电子磁矩不会全部相互抵消，因此显示磁性

3、全部相互抵消，因此显示磁性. .v抗磁性抗磁性v顺磁性顺磁性v铁磁性铁磁性v亚铁磁性亚铁磁性v反铁磁性反铁磁性v抗磁性抗磁性v资料本身没有原子磁矩资料本身没有原子磁矩, ,外磁场外磁场会使资料中电子的轨道运动发生会使资料中电子的轨道运动发生变化变化, ,感应出很小的磁矩感应出很小的磁矩, ,其方向其方向与外磁场方向相反与外磁场方向相反, ,称为抗磁性称为抗磁性 v当磁化强度当磁化强度M M为负时，固体表现为负时，固体表现为抗磁性为抗磁性 vBi,Cu,Ag,Au Bi,Cu,Ag,Au 等金属具有这种等金属具有这种性质性质v抗磁性物质的抗磁性普通很微抗磁性物质的抗磁性普通很微弱，磁化率普通约为

4、弱，磁化率普通约为-10-5-10-5，为，为负值负值 v顺磁性顺磁性v顺磁性物质的主要特征是不论外加磁场能否顺磁性物质的主要特征是不论外加磁场能否存在，原子内部存在永久磁矩存在，原子内部存在永久磁矩 ,在外磁场作用在外磁场作用下下,各个原子磁矩会沿外磁场方向择优取向各个原子磁矩会沿外磁场方向择优取向,使使资料表现出宏观磁性资料表现出宏观磁性v顺磁性物质的磁性除了与有关外，还依赖于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温度，其磁化率与绝对温度成反比, 室温下约室温下约为为10-5 v特点特点:磁场强度获得加强磁场强度获得加强v M:正值正值v顺磁性物质的过渡元素、

5、稀土元素、钢系元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，都属于顺磁物质素，还有铝铂等金属，都属于顺磁物质 TCv铁磁性铁磁性v有一类物质如有一类物质如Fe,Co,Ni，室温下磁化，室温下磁化率可达率可达10-3数量级，这类物质的磁性称数量级，这类物质的磁性称为铁磁性为铁磁性v铁磁性物质即使在较弱的磁场内，也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，而且当外磁场可得到极高的磁化强度，而且当外磁场移去后，仍可保管极强的永久磁性。各移去后，仍可保管极强的永久磁性。各类磁性物质的类磁性物质的-曲线示于以下图曲线示于以下图v铁磁性铁磁性v铁磁体的铁磁性只在某一温度以下才铁磁

6、体的铁磁性只在某一温度以下才表现出来，超越这一温度，铁磁性消逝。表现出来，超越这一温度，铁磁性消逝。这一温度称为居里点其磁化率与温度的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关系服从居里一外斯定律 CTTCv亚铁磁性亚铁磁性v 类似于铁磁性类似于铁磁性,磁化率比铁磁性略低磁化率比铁磁性略低些些v反铁磁性反铁磁性v反铁磁性物质大都是非金属化合反铁磁性物质大都是非金属化合物，如物，如MnO。 v原子具有磁矩原子具有磁矩,其相邻原子或离子其相邻原子或离子的磁矩作反方向平行陈列的磁矩作反方向平行陈列,总磁矩为总磁矩为0,这种资料称为反铁磁性资料这种资料称为反铁磁性资料vM与与H为同一方向为同一方向,磁化率为正值磁化率为正值磁化强度M磁场强度H磁化曲线例例: :绘出铁磁性、亚铁磁性、顺磁性绘出铁磁性、亚铁磁性、顺磁性及抗磁性的磁化曲线及抗