第二章磁性材料

1、第二章第二章 各种固体材料及其应用各种固体材料及其应用 之之 磁功能材料磁功能材料 磁学量定义以及基本理论磁学量定义以及基本理论 各种磁功能材料的介绍各种磁功能材料的介绍 各种磁功能器件的介绍各种磁功能器件的介绍磁学量的定义以及基本理论磁学量的定义以及基本理论磁极磁极： 永磁体有两个磁极，永磁体有两个磁极，N 极和极和S 极。同性相斥极。同性相斥, 异性相吸。异性相吸。两个距离为两个距离为r，磁极强度分别为，磁极强度分别为m1和和m2的磁极间的相互作用力的磁极间的相互作用力为为:为真空磁导率为真空磁导率磁矩：磁矩：一个圆电流的磁矩定义为一个圆电流的磁矩定义为 M = iS, 式中式中i 是电流

2、强度，是电流强度，S是圆电流回线包围的面积。其方向可由右是圆电流回线包围的面积。其方向可由右手定则来确定。手定则来确定。磁化强度磁化强度M: 一个宏观磁体由许多具有固有磁矩的原子组成。当一个宏观磁体由许多具有固有磁矩的原子组成。当原子磁矩同向平行排列时，宏观磁体对外显示的磁性最强。当原子磁矩同向平行排列时，宏观磁体对外显示的磁性最强。当原子磁矩紊乱排列时，宏观磁体对外不显示磁性。原子磁矩紊乱排列时，宏观磁体对外不显示磁性。宏观磁体单位体积在某一方向宏观磁体单位体积在某一方向的磁矩称为的磁矩称为 磁化强度磁化强度M:磁感应强度磁感应强度B：在外磁场作用下，物质内部原子磁矩呈现出一在外磁场作用下，

3、物质内部原子磁矩呈现出一定的有序排列，相当于产生一个附加的磁场。定的有序排列，相当于产生一个附加的磁场。物质内部外磁场和附加磁场的总和称为磁感应强度物质内部外磁场和附加磁场的总和称为磁感应强度B。J为磁极化强度。为磁极化强度。磁化率磁化率 ： = M / H磁导率磁导率 ： = B / H原子磁性原子磁性 宏观物质的磁性来源于原子的磁性，原子磁性包括原子核宏观物质的磁性来源于原子的磁性，原子磁性包括原子核外电子的磁性和原子核的磁性，但原子核磁矩仅为电子磁外电子的磁性和原子核的磁性，但原子核磁矩仅为电子磁矩的矩的11836.5，所以，所以原子磁矩主要来源于电子磁矩原子磁矩主要来源于电子磁矩。(1

4、) 孤立状态下原子磁矩孤立状态下原子磁矩：电子除了围绕原子核作轨道运动外，：电子除了围绕原子核作轨道运动外，还作自旋运动。原子磁矩是电子轨道磁矩和自旋磁矩的总还作自旋运动。原子磁矩是电子轨道磁矩和自旋磁矩的总和。根据量子力学的结果，和。根据量子力学的结果，3d 过渡族金属和过渡族金属和 4f 稀土金属稀土金属的原子磁矩为：的原子磁矩为： J = gJ B J ( J +1)1/2,) 1(2) 1() 1() 1(1JJLLSSJJgJ其中其中gJ称为朗德因子，称为朗德因子，J为原子总角动量量子数，为原子总角动量量子数， L为原子总轨道为原子总轨道量子数，量子数，S为原子总自旋量子数，为原子总

5、自旋量子数， B 为为Bohr磁矩。磁矩。(2) 晶体中的原子磁矩晶体中的原子磁矩：过渡金属的情况：过渡金属的情况：孤立原子的磁矩孤立原子的磁矩 晶体中原子的磁矩晶体中原子的磁矩原因：孤立原子组成金属后，原因：孤立原子组成金属后，4s电子公有化，电子公有化，3d电子层成为最电子层成为最外层电子。在晶格点阵上的离子处于周围近邻离子产生的晶体外层电子。在晶格点阵上的离子处于周围近邻离子产生的晶体场场(称为晶场称为晶场)中。中。在晶场的作用下，晶体中原子在晶场的作用下，晶体中原子3d电子轨道磁电子轨道磁矩被晶场固定了，不随外磁场转动（轨道矩被晶场固定了，不随外磁场转动（轨道“冻结冻结” ），对原，对

6、原子磁矩无贡献。子磁矩无贡献。金属原子主要由电子的自旋磁矩来贡献。金属原子主要由电子的自旋磁矩来贡献。稀土金属的情况：稀土金属的情况：孤立原子的磁矩孤立原子的磁矩 晶体中原子的磁矩晶体中原子的磁矩原因：晶体中原因：晶体中4f电子壳层被外层的电子壳层被外层的5s和和5p电子壳层所屏蔽，晶电子壳层所屏蔽，晶场对场对4f电子轨道磁矩的作用甚弱或者没有作用，所以电子轨道磁矩的作用甚弱或者没有作用，所以4f金属的金属的电子轨道磁矩和自旋磁矩对原子都有贡献。电子轨道磁矩和自旋磁矩对原子都有贡献。 过渡金属过渡金属（3d电子的影响）电子的影响）稀土元素稀土元素小资料：什么是稀土？小资料：什么是稀土？稀土就是

7、化学元素周期表中镧系元素：镧稀土就是化学元素周期表中镧系元素：镧(La)、铈、铈(Ce)、镨、镨(Pr)、钕、钕(Nd)、钷、钷(Pm)、钐、钐(Sm)、铕、铕(Eu)、钆、钆(Gd)、铽、铽(Tb)、镝镝(Dy)、钬、钬(Ho)、铒、铒(Er)、铥、铥(Tm)、镱、镱(Yb)、镥、镥(Lu)，以及与，以及与镧系的镧系的15个元素密切相关的两个元素：钪个元素密切相关的两个元素：钪(Sc）和钇）和钇(Y）共）共17种元素，称为稀土元素种元素，称为稀土元素(Rare Earth）。）。稀土元素最初是从瑞典产的比较稀少的矿物中发现的，稀土元素最初是从瑞典产的比较稀少的矿物中发现的，“土土”是按当时的

8、习惯，称不溶于水的物质，故称稀土。是按当时的习惯，称不溶于水的物质，故称稀土。 根据稀土元素原子电子层结构和物理化学性质，以及它们在矿根据稀土元素原子电子层结构和物理化学性质，以及它们在矿物中共生情况和不同的离子半径可产生不同性质的特征，十七物中共生情况和不同的离子半径可产生不同性质的特征，十七种稀土元素通常分为二组。种稀土元素通常分为二组。轻稀土（又称铈组）包括：镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆。轻稀土（又称铈组）包括：镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆。 重稀土（又称钇组）包括：铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、重稀土（又称钇组）包括：铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。钇。 固固 体体 磁磁 性

9、性 通过磁化率的测量，发现大多数物质的磁化率都远小于通过磁化率的测量，发现大多数物质的磁化率都远小于1，一般为一般为10-710-5, 这些物质被称为弱磁性物质。其中磁化率为这些物质被称为弱磁性物质。其中磁化率为正的，称为正的，称为顺磁性物质顺磁性物质，如钠、铝、氧气等；磁化率为负的，如钠、铝、氧气等；磁化率为负的，称为称为抗磁性物质抗磁性物质，如铜、铋、大多数有机材料和生物材料。，如铜、铋、大多数有机材料和生物材料。 少数物质的磁化率远大于少数物质的磁化率远大于1，如铁、镍和四氧化三铁等，如铁、镍和四氧化三铁等，称为强磁性物质。强磁性物质的磁性种类很多，实际应用也称为强磁性物质。强磁性物质的

10、磁性种类很多，实际应用也很多，强磁性物质又称为磁性材料。很多，强磁性物质又称为磁性材料。判断固体中的固有磁矩是否为判断固体中的固有磁矩是否为0?抗磁性材料抗磁性材料是是判断热运动能是否判断热运动能是否磁矩中的交换作用能？磁矩中的交换作用能？铁磁性、反铁磁性或亚铁磁性材料铁磁性、反铁磁性或亚铁磁性材料顺磁性材料顺磁性材料否否否否是是 固固 体体 磁磁 性性抗磁性、顺磁性、反铁磁性、铁磁性和亚铁磁性抗磁性、顺磁性、反铁磁性、铁磁性和亚铁磁性晶体中磁畴内部原子磁矩的排列晶体中磁畴内部原子磁矩的排列抗磁性抗磁性 (diamagnetism)当物质受到外加磁场的作用时，如果产生与外磁场方向相反当物质受到

11、外加磁场的作用时，如果产生与外磁场方向相反的磁化，即磁化率为负值，则称此种性质为抗磁性。的磁化，即磁化率为负值，则称此种性质为抗磁性。抗磁性一般可分为三类：抗磁性一般可分为三类：1. 一般抗磁性（任何物质都具有）。一般抗磁性（任何物质都具有）。将任一物质置于外磁场将任一物质置于外磁场中，由于电磁感应产生微弱的与外磁场方向相反的感生磁中，由于电磁感应产生微弱的与外磁场方向相反的感生磁矩。一切物质都存在着抗磁性效应。矩。一切物质都存在着抗磁性效应。但在多数的情况下，但在多数的情况下，此微弱的抗磁性常被较强的顺磁磁化效应所掩盖。此微弱的抗磁性常被较强的顺磁磁化效应所掩盖。2. 金属中导电电子抗磁性（

12、金属具有）。由于电子在磁场中金属中导电电子抗磁性（金属具有）。由于电子在磁场中运动形成量子化的朗道能级，使电子系统的能量比未加磁运动形成量子化的朗道能级，使电子系统的能量比未加磁场时升高了，等效于呈现抗磁性。导电电子的抗磁磁化率场时升高了，等效于呈现抗磁性。导电电子的抗磁磁化率等于其自旋顺磁磁化率的等于其自旋顺磁磁化率的1/3，故导电电子呈现顺磁性故导电电子呈现顺磁性。3. 超导体的完全抗磁性。超导体的完全抗磁性。顺磁性顺磁性 (paramagnetism)顺磁性是指材料在外磁场的作用下表现出与外磁场方向相同顺磁性是指材料在外磁场的作用下表现出与外磁场方向相同但数值很小的磁化率。但数值很小的磁

13、化率。顺磁性一般可分为：顺磁性一般可分为：1. 其原子或分子具有固有磁矩，但固有磁矩之间没有相互作其原子或分子具有固有磁矩，但固有磁矩之间没有相互作用或相互作用很小用或相互作用很小(热运动能热运动能)，因而磁矩之间不能形成磁，因而磁矩之间不能形成磁有序排列有序排列(如铁磁有序的情况如铁磁有序的情况)。2. 温度高于居里点的铁磁材料和亚铁磁材料，以及温度高于温度高于居里点的铁磁材料和亚铁磁材料，以及温度高于Neel点的反铁磁材料所呈现的顺磁性。点的反铁磁材料所呈现的顺磁性。3. 一些一些金属和合金金属和合金呈现的顺磁性，其中一类是非过渡族非稀呈现的顺磁性，其中一类是非过渡族非稀土族的金属，比如土

14、族的金属，比如碱金属碱金属，它们并无自发磁化，其传导电，它们并无自发磁化，其传导电子之间并无交换作用。只是在外磁场的作用下，它们的传子之间并无交换作用。只是在外磁场的作用下，它们的传导电子发生极化才呈现出与外磁场同向的磁化强度，这种导电子发生极化才呈现出与外磁场同向的磁化强度，这种顺磁性称为顺磁性称为Pauli顺磁性，其顺磁性，其磁化率与温度无关磁化率与温度无关。4. 铁磁、亚铁磁材料的单畴微粒呈现出的顺磁性。铁磁、亚铁磁材料的单畴微粒呈现出的顺磁性。当这些微当这些微粒的体积减少到一定程度时，粒的体积减少到一定程度时，微粒的热运动能将超过难磁微粒的热运动能将超过难磁化和易磁化之间的磁晶各向异性

15、能的位垒，于是微粒的磁化和易磁化之间的磁晶各向异性能的位垒，于是微粒的磁矩就不再固定在易磁化方向，而是随时间作无规则的变化，矩就不再固定在易磁化方向，而是随时间作无规则的变化，而微粒的表观磁化强度就变为零。在外磁场作用下，这些而微粒的表观磁化强度就变为零。在外磁场作用下，这些微粒倾向于沿外磁场方向排列，从而呈现出顺磁性，这种微粒倾向于沿外磁场方向排列，从而呈现出顺磁性，这种顺磁性叫做顺磁性叫做超顺磁性超顺磁性。顺磁性物质磁化率与温度的关系顺磁性物质磁化率与温度的关系居里定律居里定律大量的气体、液体和固体的顺磁性，近似服从由居里提出的大量的气体、液体和固体的顺磁性，近似服从由居里提出的磁化率与温

16、度成反比的经验定律：磁化率与温度成反比的经验定律：不符合居里定律的情形，往往可以在相当宽的温度范围内符不符合居里定律的情形，往往可以在相当宽的温度范围内符合居里合居里-外斯定律：外斯定律：Tc在常温和一般磁场强度时，在常温和一般磁场强度时，TkBJ320由实验常数由实验常数c可确定固有磁矩可确定固有磁矩 J。铁磁性铁磁性 (ferromagnetism)铁磁性材料：常温下，铁、钴、镍铁磁性材料：常温下，铁、钴、镍 低温下，低温下，Tb, Ho, Eu, Tm化合物：化合物：La1-xCaxMnO3 (0.2x 0Neel点磁化率具有一个尖锐的峰值，峰值位磁化率具有一个尖锐的峰值，峰值位置反映了

17、自发的反平行排列消失的温置反映了自发的反平行排列消失的温度，常称为度，常称为Neel温度温度。温度低于温度低于Neel温度时，磁化率是随温温度时，磁化率是随温度的增加而增加。这是由于随着温度度的增加而增加。这是由于随着温度提高，反平行排列的秩序逐步减弱，提高，反平行排列的秩序逐步减弱，由此引起磁化率不断增加。由此引起磁化率不断增加。温度高于温度高于Neel温度时，表现为顺磁性。温度时，表现为顺磁性。与前面讨论的一般顺磁性相似，磁化与前面讨论的一般顺磁性相似，磁化率随温度升高而下降。率随温度升高而下降。各种磁功能材料各种磁功能材料永磁材料（永磁材料（能长期保持强磁性）能长期保持强磁性） 稀土永磁

18、材料、铁氧体永磁材料、金属永磁材料稀土永磁材料、铁氧体永磁材料、金属永磁材料软磁材料软磁材料 金属软磁材料、软磁铁氧体、非晶软磁材料金属软磁材料、软磁铁氧体、非晶软磁材料磁信息材料磁信息材料 磁记录材料、磁存储材料、磁信息材料磁记录材料、磁存储材料、磁信息材料特种磁性材料特种磁性材料旋磁材料、磁致伸缩材料、其他特种磁性材料旋磁材料、磁致伸缩材料、其他特种磁性材料永永 磁磁 材材 料料永磁材料永磁材料永磁材料永磁材料 硬磁材料，是指施加外磁场磁化以后能长期保硬磁材料，是指施加外磁场磁化以后能长期保留其磁性的材料。留其磁性的材料。“硬硬”：长期保留磁性的能力高（不是指材料的力学硬度）。：长期保留磁

19、性的能力高（不是指材料的力学硬度）。最早发现、最早应用、种类最多、应用最广最早发现、最早应用、种类最多、应用最广磁性强磁性强保持磁性的能力强保持磁性的能力强磁性稳定磁性稳定如何判断永磁材料的优劣？如何判断永磁材料的优劣？高的最大磁能积高的最大磁能积高的剩余磁通密度高的剩余磁通密度(剩磁剩磁)高的矫顽力高的矫顽力磁滞回线越胖越好磁滞回线越胖越好永磁材料的发展永磁材料的发展永磁之王：稀土永磁材料永磁之王：稀土永磁材料目前永磁性能最好的是稀土永磁材料，常被称为目前永磁性能最好的是稀土永磁材料，常被称为“永磁之王永磁之王”。以稀土元素为重要组元的金属间化合物，以稀土元素为重要组元的金属间化合物，“四高

20、一低四高一低”：高的原子磁矩高的原子磁矩 高的剩磁高的剩磁高的磁晶各向异性高的磁晶各向异性 高的矫顽力高的矫顽力高的磁致伸缩系数高的磁致伸缩系数高的磁光效应高的磁光效应低的磁转变温度：低的磁转变温度：限制其实际的应用限制其实际的应用。（铁和钴的居里点很高，分别为（铁和钴的居里点很高，分别为1131度和度和770度。因此选取适度。因此选取适当的稀土元素和钴或铁的金属间化合物，经过适当的热处理便当的稀土元素和钴或铁的金属间化合物，经过适当的热处理便可能获得永磁性能良好的材料。）可能获得永磁性能良好的材料。）稀土永磁材料是现在已知的综合性能最高的一种永磁材料。稀土永磁材料是现在已知的综合性能最高的一

21、种永磁材料。比十九世纪使用的磁钢的磁性能高比十九世纪使用的磁钢的磁性能高100100多倍多倍比铁氧体、铝镍钴性能优越得多比铁氧体、铝镍钴性能优越得多比昂贵的铂钴合金的磁性能还高一倍比昂贵的铂钴合金的磁性能还高一倍由于稀土永磁材料的使用，不仅促进了由于稀土永磁材料的使用，不仅促进了永磁器件向小型化发永磁器件向小型化发展展，提高了产品的性能，而且促使某些特殊器件的产生。，提高了产品的性能，而且促使某些特殊器件的产生。我国研制生产的各种稀土永磁材料的性能已接近或达到国际我国研制生产的各种稀土永磁材料的性能已接近或达到国际先进水平。先进水平。永磁之王：稀土永磁材料永磁之王：稀土永磁材料第一代是第一代是

22、SmCo5系系第二代是第二代是Sm2Co17系系第三代是第三代是Nd-Fe-B系系这三代永磁材料的最大磁能积这三代永磁材料的最大磁能积(BH)m一般在一般在160kJ/m3以上，以上，远远超过其他永磁材料远远超过其他永磁材料稀土原料价格高，使用稀土永磁材料必须考虑经济和成本稀土原料价格高，使用稀土永磁材料必须考虑经济和成本问题问题随着永磁性能的提高和生产工艺的改进，已使稀土永磁材随着永磁性能的提高和生产工艺的改进，已使稀土永磁材料与其他一些永磁材料的价格相近料与其他一些永磁材料的价格相近我国的稀土矿蕴藏量约占全世界蕴藏量的我国的稀土矿蕴藏量约占全世界蕴藏量的80%以上以上，发展，发展稀土永磁材

23、料具有特别重要的意义稀土永磁材料具有特别重要的意义永磁之王：稀土永磁材料永磁之王：稀土永磁材料稀土永磁材料：钴基合金稀土永磁材料：钴基合金第一代永磁材料：第一代永磁材料：1:5型型RE-Co系稀土化合物系稀土化合物SmCo5、 PrCo5、MnCo5 和和 Ce(Co，Cu，Fe)5第二代永磁材料：第二代永磁材料： 2:17型型RE-Co系稀土化合物系稀土化合物Sm(Co, Cu，Fe，Zr)z (z7 - 8.4)。Sm-Co 永磁合金的发现使永磁体的矫顽力和磁能积均有一永磁合金的发现使永磁体的矫顽力和磁能积均有一个跳跃性的发展，使永磁材料进入一个新的发展阶段，但个跳跃性的发展，使永磁材料进

24、入一个新的发展阶段，但Sm-Co型合金含有相对多的稀土元素型合金含有相对多的稀土元素Sm，同时含有昂贵的，同时含有昂贵的战略金属战略金属Co，由于其成本高，应用受到限制。，由于其成本高，应用受到限制。稀土永磁材料：铁基合金稀土永磁材料：铁基合金(Nd-Fe-B) 1983年发现的第三代永磁材料：年发现的第三代永磁材料：Nd-Fe-B系列系列优点：优点：1）磁能积创历史记录）磁能积创历史记录, 当时达到当时达到290 kJ/m。经过二十年的发。经过二十年的发展，现在磁能积又达到一新高度即展，现在磁能积又达到一新高度即430 kJ/m2）矫顽力很高，）矫顽力很高， 2400 kA/m3）以）以Fe

25、、B和和Nd作为主要原材料，资源丰富，价格便宜作为主要原材料，资源丰富，价格便宜4）居里温度已提高到）居里温度已提高到600度，其工作温度已达到度，其工作温度已达到240度度据预测，在未来的据预测，在未来的20-30年内不可能有能取代年内不可能有能取代Nd-Fe-B系永磁系永磁合金的新型永磁材料出现。合金的新型永磁材料出现。1994年世界年世界Nd-Fe-B系永磁体的系永磁体的产量约产量约5000吨吨, 2000年全球产量为到年全球产量为到14000吨以上。吨以上。铁氧体永磁材料：产量最高铁氧体永磁材料：产量最高铁氧体永磁材料：铁氧体永磁材料：Fe2O3为重要组分的复合氧化物磁性材料为重要组分

26、的复合氧化物磁性材料产量最高、价格低廉、种类很多产量最高、价格低廉、种类很多生产工艺同一般陶瓷器的生产工艺相似生产工艺同一般陶瓷器的生产工艺相似铁氧体绝大多数是亚铁磁性材料，铁氧体绝大多数是亚铁磁性材料，饱和磁化强度较低饱和磁化强度较低铁氧体，电阻率很高，可直接应用于高频电磁波铁氧体，电阻率很高，可直接应用于高频电磁波 目前，在收音机、电视机的喇叭中，在各种永磁电动机中，目前，在收音机、电视机的喇叭中，在各种永磁电动机中，及其他许多应用永磁材料的器件和装置中，大量使用的仍然及其他许多应用永磁材料的器件和装置中，大量使用的仍然是 铁 氧 体 永 磁 材 料 ， 其 成 分 为 磁 铅 石 型 的

27、是 铁 氧 体 永 磁 材 料 ， 其 成 分 为 磁 铅 石 型 的 钡 铁 氧 体钡 铁 氧 体(BaFe12O19)系。系。金属永磁材料：性能多样金属永磁材料：性能多样 当前应用较多的有两大类金属永磁材料：当前应用较多的有两大类金属永磁材料：(1) 硬度高因而不易机械加工的硬度高因而不易机械加工的Alnico系合金系合金，主要成分为，主要成分为Fe、Ni和和Al，随合金成分和加工情况的不同分为，随合金成分和加工情况的不同分为Alnico1 Alnico2 等，一般经过磁场热处理的各向异性等，一般经过磁场热处理的各向异性Alnico合合金，最大磁能积可达金，最大磁能积可达70 kJ/m3。

28、(2) 韧性高因而容易加工的韧性高因而容易加工的Fe-Cr-Co系和系和Fe-Co-V系系, 是目前是目前应用较多的可以进行机械加工和冷热塑性变形的永磁合应用较多的可以进行机械加工和冷热塑性变形的永磁合金，可制成丝状、片状和管状。但这些合金对热处理非金，可制成丝状、片状和管状。但这些合金对热处理非常敏感，不掌握最佳处理条件很难获得最佳永磁性能。常敏感，不掌握最佳处理条件很难获得最佳永磁性能。金属永磁材料：以铁为主要组元、合金型永磁材料金属永磁材料：以铁为主要组元、合金型永磁材料中等的最大磁能积，温度特性较好，价格居于稀土永磁材料中等的最大磁能积，温度特性较好，价格居于稀土永磁材料与铁氧体永磁材

29、料之间，故在许多情形下应用也较多。与铁氧体永磁材料之间，故在许多情形下应用也较多。软软 磁磁 材材 料料软磁材料软磁材料矫顽力低、磁导率高的磁性材料矫顽力低、磁导率高的磁性材料大多数是在大多数是在交变磁场条件下交变磁场条件下工作，要求其体积小、重量轻、工作，要求其体积小、重量轻、功率大、灵敏度高、发热量少、稳定性好、寿命长。功率大、灵敏度高、发热量少、稳定性好、寿命长。主要应用：主要应用：发电机和电动机的定子和转子发电机和电动机的定子和转子变压器、电感器、电抗器、继电器和镇流器的铁芯变压器、电感器、电抗器、继电器和镇流器的铁芯计算机磁芯计算机磁芯 磁记录的磁头与磁介质磁记录的磁头与磁介质磁屏蔽

30、磁屏蔽电磁铁的铁芯电磁铁的铁芯磁路的导磁体磁路的导磁体 不软的软磁材料不软的软磁材料软磁材料的磁滞回线细长，软磁材料的磁滞回线细长，磁导率高，矫顽力低，铁磁导率高，矫顽力低，铁芯损耗低，容易磁化，也芯损耗低，容易磁化，也容易去磁。容易去磁。应具有以下四个基本条件：应具有以下四个基本条件：饱和磁感应强度量饱和磁感应强度量Bs高高 磁导率磁导率 高高 居里温度适当高居里温度适当高 铁芯损耗要小铁芯损耗要小在选择和研制软磁材料时应力求做到在选择和研制软磁材料时应力求做到：单位体积内材料的磁性原子数要多单位体积内材料的磁性原子数要多原子磁矩要大原子磁矩要大杂质元素杂质元素(如如C、O、S、P等等)的含

31、量要尽可能少的含量要尽可能少磁晶各向异性常数要低磁晶各向异性常数要低磁致伸缩系数要小磁致伸缩系数要小内应力尽可能低内应力尽可能低掺杂物和非磁性第二相的体积百分数越小越好掺杂物和非磁性第二相的体积百分数越小越好矫顽力要低矫顽力要低 电阻率要高电阻率要高 磁畴宽度要小磁畴宽度要小材料应能做成薄带或片状，但其厚度要足够小材料应能做成薄带或片状，但其厚度要足够小软磁材料软磁材料按磁特性可分为：按磁特性可分为：高磁感材料、高导磁材料、高矩高磁感材料、高导磁材料、高矩形比材料、恒导磁材料、温度补偿材料形比材料、恒导磁材料、温度补偿材料按材料成分可分为：按材料成分可分为：电工纯铁、电工纯铁、Fe-Si合金、

32、合金、Ni-Fe合金、合金、Fe-A1合金和合金和Fe-Co合金合金按形态可分为：按形态可分为：晶态、非晶态及纳米晶软磁材料晶态、非晶态及纳米晶软磁材料软磁材料的分类软磁材料的分类磁信息材料磁信息材料磁记录过程磁记录过程1）把声音、图象和数字等信号转变为电信号）把声音、图象和数字等信号转变为电信号2）将电信号的强弱经过）将电信号的强弱经过磁头磁头转变为磁场的大小，利用这磁转变为磁场的大小，利用这磁场去磁化场去磁化磁记录介质磁记录介质 磁记录介质的磁化情况磁记录介质的磁化情况= 输入信息输入信息如果要把磁记录介质中存储的信息重放出来，即将磁记录材如果要把磁记录介质中存储的信息重放出来，即将磁记录

33、材料经过料经过磁重放头磁重放头，将所记录的磁信息转变为电信号，再将电，将所记录的磁信息转变为电信号，再将电信号转变为声音、图象和数字，便可得到原来信号了。信号转变为声音、图象和数字，便可得到原来信号了。在磁记录和磁重放过程中，需要应用两种磁性材料：在磁记录和磁重放过程中，需要应用两种磁性材料：1) 电信号电信号磁信号，磁信号，磁信号磁信号电信号电信号 磁头材料磁头材料2) 将记录和存储信息的将记录和存储信息的磁记录材料磁记录材料外部存储设备的结构特点和工作原理外部存储设备的结构特点和工作原理q 软盘软盘q 硬磁盘硬磁盘q 光盘光盘磁盘旋转，磁盘旋转，形成相对高形成相对高速运动速运动磁头的电磁磁

34、头的电磁感应线圈感应线圈铁磁薄膜介质，铁磁薄膜介质，磁化方向表示磁化方向表示0、1软盘的结构特点和工作原理软盘的结构特点和工作原理隨機的粒子隨機的粒子(沒有儲存數據沒有儲存數據)電流流通電流流通(寫入的操作寫入的操作)有組織的粒子有組織的粒子(代表數據代表數據)媒體媒體讀寫頭讀寫頭data软盘的结构特点和工作原理软盘的结构特点和工作原理硬盘硬盘: :一组固定在同一个轴上，同时高速旋转的盘片一组固定在同一个轴上，同时高速旋转的盘片盘片是铝合金的薄圆片，每个圆片的两个表面都涂附了一层盘片是铝合金的薄圆片，每个圆片的两个表面都涂附了一层很薄的高性能磁性材料，作为存储信息的介质很薄的高性能磁性材料，作

35、为存储信息的介质盘片表面分为一个个同心圆磁道，每个磁道又被分成若干区盘片表面分为一个个同心圆磁道，每个磁道又被分成若干区段。以普通微机常用的段。以普通微机常用的 3.5 3.5 硬盘为例，其每个盘片表面可硬盘为例，其每个盘片表面可能划分为能划分为 1000 1000 个甚至更多的磁道，每个磁道又分为几十上个甚至更多的磁道，每个磁道又分为几十上百个区段，因此一个盘片的存储容量就非常可观。靠近每个百个区段，因此一个盘片的存储容量就非常可观。靠近每个盘片的两个表面各有一个读写磁头。这些磁头全部固定在一盘片的两个表面各有一个读写磁头。这些磁头全部固定在一起，可同时移到磁盘的某个磁道位置。起，可同时移到

36、磁盘的某个磁道位置。硬盘的结构特点和工作原理硬盘的结构特点和工作原理硬盘外观硬盘外观硬盘的结构特点和工作原理硬盘的结构特点和工作原理Read/write heads硬盘的结构特点和工作原理硬盘的结构特点和工作原理面surface，道track，扇区sector，柱面cylinder读写头硬盘的结构特点和工作原理硬盘的结构特点和工作原理利用激光原理存储和读取信息利用激光原理存储和读取信息光盘片用塑料制成，塑料中间夹入了一层薄而平整的铝膜，光盘片用塑料制成，塑料中间夹入了一层薄而平整的铝膜，通过铝膜上极细微的凹坑记录信息通过铝膜上极细微的凹坑记录信息一次性一次性光盘光盘: :制作时在盘面上一次性形

37、成的，只能读出，不制作时在盘面上一次性形成的，只能读出，不能重新写入。工厂通过压制方法生产光盘时，将信息以凹坑能重新写入。工厂通过压制方法生产光盘时，将信息以凹坑形式生成在铝膜上，成为永久的信息记录。一片普通形式生成在铝膜上，成为永久的信息记录。一片普通5”5”只只读光盘可以存放读光盘可以存放650MB650MB的信息。只读光盘是一种非常好的可的信息。只读光盘是一种非常好的可以长期保存的存储介质。以长期保存的存储介质。可刻录光盘可刻录光盘 可读写光盘可读写光盘光盘的结构特点和工作原理光盘的结构特点和工作原理光盘表面：光盘表面：0/1光盘外观光盘外观光盘工作原理光盘工作原理激光束撞击激光束撞击光

38、盘表面光盘表面凹坑凹坑平面棱镜反射棱镜反射激光束激光束激光二极管感光二极管聚焦聚焦光脉冲转换光脉冲转换光盘的结构特点和工作原理光盘的结构特点和工作原理光盘的工作原理光盘的工作原理磁记录材料磁记录材料对磁记录材料的要求对磁记录材料的要求：v 适当高的矫顽力适当高的矫顽力：以抵抗环境磁干扰和提高磁信息存储密度；：以抵抗环境磁干扰和提高磁信息存储密度；v 高的饱和磁化强度和剩磁比高的饱和磁化强度和剩磁比：以获得高的存储和输出信息；：以获得高的存储和输出信息；v 陡直的磁滞回线陡直的磁滞回线：以提高记录信息的分辨率。：以提高记录信息的分辨率。目前应用的磁记录材料主要有：目前应用的磁记录材料主要有：1.

39、 -Fe2O3，表面包，表面包Co （或掺（或掺Co） -Fe2O3 磁粉，目前磁粉，目前90%以上以上都采用这类材料；都采用这类材料；2. BaFe12O19 磁粉；磁粉；3. CrO2 磁粉（属于高矫顽力磁粉）；磁粉（属于高矫顽力磁粉）；4. 金属磁膜（如金属磁膜（如Fe-Co 系和系和Co-Cr 系磁膜）。系磁膜）。磁头材料磁头材料对磁头材料的主要要求对磁头材料的主要要求：v 高的磁导率高的磁导率：以提高磁头的灵敏度；：以提高磁头的灵敏度；v 高的饱和磁化强度高的饱和磁化强度：以提高磁头中的磁场；：以提高磁头中的磁场；v 低的矫顽力低的矫顽力：以降低对磁头的输入信号；：以降低对磁头的输入

40、信号；v 高的力学强度高的力学强度：以延长磁头的使用寿命。：以延长磁头的使用寿命。目前应用的磁头材料：目前应用的磁头材料：1. 铁氧体高密度多晶和单晶材料铁氧体高密度多晶和单晶材料，如，如(Mn、Zn)Fe2O4;2. 高硬度金属磁头材料高硬度金属磁头材料，如，如Fe-Ni-Nb(Ta)系硬坡莫合金和系硬坡莫合金和Fe-Si-Al系合金；系合金；3. 非晶磁头材料非晶磁头材料，如，如Fe-B(Si、C)系，系，Fe-Ni(Mo)-B(Si)系和系和Fe-Co-B(Si)系非晶磁性材料；系非晶磁性材料；4. 由磁性不同的多层膜组成的磁头材料由磁性不同的多层膜组成的磁头材料。 无论增加硬盘容量还是

41、提升数据传输速率，都离不开磁头无论增加硬盘容量还是提升数据传输速率，都离不开磁头技术的发展，数据的读写都是通过磁头来完成的。技术的发展，数据的读写都是通过磁头来完成的。 早期的磁头属于磁电感应式，读写都是同一个磁头。早期的磁头属于磁电感应式，读写都是同一个磁头。优点：优点：设计简单，成本较低设计简单，成本较低缺点：缺点：1 1）必须要同时兼顾到读必须要同时兼顾到读/ /写两种特性，对磁盘的信号读取或者写两种特性，对磁盘的信号读取或者写入的时候有较大的偏差；写入的时候有较大的偏差；2 2）盘片上磁道很密集的时候，没法进行操作，导致单碟容量）盘片上磁道很密集的时候，没法进行操作，导致单碟容量上不去

42、。上不去。 读写磁头读写磁头怎么办？怎么办？将读写磁头进行分离，一个负责读取，一个负责写入。将读写磁头进行分离，一个负责读取，一个负责写入。写入磁头仍采用磁感应磁头写入磁头仍采用磁感应磁头，MR (磁阻磁阻)磁头则作为读取磁头磁阻。磁头则作为读取磁头磁阻。优点：优点：更好的读更好的读/ /写性能，对磁道的磁信号感应很敏锐，磁写性能，对磁道的磁信号感应很敏锐，磁道间距离可以很小，增加磁道数量，这样单碟容量上得到道间距离可以很小，增加磁道数量，这样单碟容量上得到突破。突破。 读写磁头读写磁头单碟容量的不断增加，到了单碟容量的不断增加，到了MR磁头的读取极限，怎么办？磁头的读取极限，怎么办？GMR(

43、巨磁阻磁头技术巨磁阻磁头技术)磁头诞生了。磁头诞生了。近两年的硬盘磁头几乎全部采用近两年的硬盘磁头几乎全部采用GMR，GMR磁头技术是在磁头技术是在MR的基础上开发的，的基础上开发的，它比它比MR具有更高的灵敏性具有更高的灵敏性。小资料：小资料：MR磁头磁头利用磁致电阻效应利用磁致电阻效应(magneto resistive, , MR) )制备的磁头。制备的磁头。磁致电阻效应磁致电阻效应是指在一定磁场下电阻改变的现象。是指在一定磁场下电阻改变的现象。 磁性金属和合金一般都有磁电阻现象。磁性金属和合金一般都有磁电阻现象。工作原理：工作原理：1）MR元件中通以恒定电流元件中通以恒定电流I,I,2

44、 2）由磁介质中记录的）由磁介质中记录的“1”1”或或“0”0”信号来提供信号来提供MR元件的外元件的外加磁场加磁场, ,3 3）MRMR元件的电阻率随元件的电阻率随外加磁场外加磁场的有和无的有和无而变化而变化, ,通过测量阻便通过测量阻便可读出磁介质中记录的信息。可读出磁介质中记录的信息。小资料：巨磁阻材料小资料：巨磁阻材料巨磁阻巨磁阻就是指在一定的磁场下就是指在一定的磁场下电阻急剧减小电阻急剧减小，一般减小的幅度，一般减小的幅度比通常磁性金属与合金材料的磁电阻数值约高比通常磁性金属与合金材料的磁电阻数值约高10余倍。余倍。1986年德国的年德国的Cdnberg教授在教授在Fe/Cr/Fe多

45、层膜中观察到反铁磁多层膜中观察到反铁磁层间耦合。层间耦合。1988年法国巴黎大学的肯特教授在年法国巴黎大学的肯特教授在FeCr多层膜中发现了巨多层膜中发现了巨磁电阻效应。磁电阻效应。1990年左右，在年左右，在Fe/Cu、Fe/Al、Fe/Au、Co/Cu、Co/Ag和和Co/Au 等纳米结构的多层膜中观察到了显著的巨磁阻效应。等纳米结构的多层膜中观察到了显著的巨磁阻效应。 1992年，美国报道了年，美国报道了Co-Ag、Co-Cu颗粒膜中存在巨磁阻效颗粒膜中存在巨磁阻效应，这种颗粒膜是采用双靶共溅射的方法在应，这种颗粒膜是采用双靶共溅射的方法在Ag或或Cu非磁薄膜非磁薄膜基体上镶嵌纳米级的铁

46、磁的基体上镶嵌纳米级的铁磁的Co颗粒。颗粒。 巨磁阻多层膜在高密度读出磁头、磁存储元件上有广巨磁阻多层膜在高密度读出磁头、磁存储元件上有广泛的应用前景。泛的应用前景。1994年，年，IBM公司研制成公司研制成巨磁电阻效应的读出磁头巨磁电阻效应的读出磁头，将磁，将磁盘记录密度一下子提高了盘记录密度一下子提高了17倍，倍，从而在与光盘竞争中，磁从而在与光盘竞争中，磁盘重新处于领先地位。盘重新处于领先地位。由于巨磁电阻效应大，易使器件小由于巨磁电阻效应大，易使器件小型化，廉价化。型化，廉价化。 1995年，自旋阀型年，自旋阀型MRAM记忆单位的开关速度为亚纳秒记忆单位的开关速度为亚纳秒级，级，256

47、Mbit的的MRAM芯片亦已设计成功，成为可与半导体芯片亦已设计成功，成为可与半导体随机存储器（随机存储器（DRAM、SEUM）相竞争的新型内存储器。）相竞争的新型内存储器。自旋极化效应的自旋晶体管设想亦被提出来了。自旋极化效应的自旋晶体管设想亦被提出来了。特种磁性材料：磁致伸缩材料特种磁性材料：磁致伸缩材料磁致伸缩效应是磁致伸缩效应是1842年由焦耳发现的。年由焦耳发现的。磁致伸缩磁致伸缩传统传统材料材料：镍、铁等金属或合金。：镍、铁等金属或合金。稀土超磁致伸缩材料稀土超磁致伸缩材料：八十年代末新开发的，：八十年代末新开发的，稀土稀土-铁铁系金系金属间化合物。其磁致伸缩系数比一般磁致伸缩材料

48、高约属间化合物。其磁致伸缩系数比一般磁致伸缩材料高约100倍以上。倍以上。 铽镝铁磁致伸缩合金铽镝铁磁致伸缩合金（Terfenol-D）开辟了磁致伸缩材料的）开辟了磁致伸缩材料的新时代。新时代。Terfenol-D合金：合金：一半成份为铽和镝（有时加入钬），其余一半成份为铽和镝（有时加入钬），其余为铁为铁，该合金由美国依阿华州阿姆斯实验室首先研制成功。，该合金由美国依阿华州阿姆斯实验室首先研制成功。当当Terfenol-D置于一个磁场中时，其尺寸的变化比一般磁性置于一个磁场中时，其尺寸的变化比一般磁性材料变化大，材料变化大，这种变化可以使一些精密机械运动得以实现这种变化可以使一些精密机械运动得

49、以实现。 1声纳声纳（sonar是声音、导航、测距三个英文字母的缩略是声音、导航、测距三个英文字母的缩略语）语） ：一般的声纳发射频率都在：一般的声纳发射频率都在2kHz以上。以上。低于此频率的低于此频率的低频声纳有其优越性：频率越低、衰减越小、声波就传得低频声纳有其优越性：频率越低、衰减越小、声波就传得越远；越远；同时频率低受到水下无回声屏蔽的影响就越小。用同时频率低受到水下无回声屏蔽的影响就越小。用Terfenol-D材料制做的声纳可以满足大功率、小体积、材料制做的声纳可以满足大功率、小体积、低频低频率率的要求，所以发展较快。的要求，所以发展较快。2电电-机换能器机换能器：主要：主要用于小

50、型受控动作器件用于小型受控动作器件，包括控制，包括控制精度达纳米级，以及伺服泵、燃料注入系统、制动器等。精度达纳米级，以及伺服泵、燃料注入系统、制动器等。它们用于汽车、飞机、航天器、机器人、精密机床、精密它们用于汽车、飞机、航天器、机器人、精密机床、精密仪器、计算机、光通讯、印刷等。仪器、计算机、光通讯、印刷等。3. 传感器和电子器件：传感器和电子器件：如袖珍测磁仪、探测位移、力、加如袖珍测磁仪、探测位移、力、加速度的传感器以及可调谐的表面声波器件等。后者用于雷速度的传感器以及可调谐的表面声波器件等。后者用于雷达、声纳的相位传感器和计算机的存储元件。达、声纳的相位传感器和计算机的存储元件。Te

51、rfenol-D材料的应用器件材料的应用器件磁光效应磁光效应: 磁场的作用下，物质的电磁特性（如磁导率、介电磁场的作用下，物质的电磁特性（如磁导率、介电常数、磁化强度、磁畴结构、磁化方向等）会发生变化，常数、磁化强度、磁畴结构、磁化方向等）会发生变化， 通过该物质的光的传输特性也随之发生变化。通过该物质的光的传输特性也随之发生变化。磁光材料磁光材料是指在紫外到红外波段，具有磁光效应的光信息功能是指在紫外到红外波段，具有磁光效应的光信息功能材料。材料。稀土元素由于稀土元素由于4f4f电子层未填满，因而产生未抵消的磁矩，这是电子层未填满，因而产生未抵消的磁矩，这是强磁性的来源，从而导致强的磁光效应

52、。强磁性的来源，从而导致强的磁光效应。特种磁性材料：特种磁性材料：稀土磁光材料稀土磁光材料 单纯的稀土金属并不显现磁光效应，只有当稀土元素掺入光单纯的稀土金属并不显现磁光效应，只有当稀土元素掺入光学玻璃、化合物晶体、合金薄膜等光学材料之中，才会显现学玻璃、化合物晶体、合金薄膜等光学材料之中，才会显现稀土元素的强磁光效应。稀土元素的强磁光效应。18451845年法拉弟发现了磁光效应，但年法拉弟发现了磁光效应，但在其后一百多年中，并在其后一百多年中，并未获得应用。未获得应用。上世纪上世纪6060年代初，由于激光和光电子技术的开发，才使得年代初，由于激光和光电子技术的开发，才使得磁光效应的研究向应用

53、领域发展，出现了新型的光信号功能磁光效应的研究向应用领域发展，出现了新型的光信号功能器件器件 磁光器件磁光器件。磁光器件，磁光器件，就是利用磁光效应构成的各种控制激光束的器就是利用磁光效应构成的各种控制激光束的器件件。19661966年发展了磁光调制器、磁光开关、磁光隔离器、磁年发展了磁光调制器、磁光开关、磁光隔离器、磁光环行器、磁光旋转器、磁光相移器等磁光器件。由于光纤光环行器、磁光旋转器、磁光相移器等磁光器件。由于光纤技术和集成光学的发展，技术和集成光学的发展，19721972年起又诞生了波导型的集成磁年起又诞生了波导型的集成磁光器件。光器件。稀土磁光材料的应用稀土磁光材料的应用在在606

54、0年代后期，因计算机存贮技术的发展，开发了年代后期，因计算机存贮技术的发展，开发了磁光磁光存贮技术存贮技术，出现了，出现了磁光印刷磁光印刷和和磁光光盘系统磁光光盘系统。因信息技术的需要，在因信息技术的需要，在7070年代中后期，年代中后期，利用磁光效应研利用磁光效应研究圆柱状磁畴（究圆柱状磁畴（磁泡磁泡）而发展了）而发展了磁泡技术磁泡技术。在磁泡技术的在磁泡技术的基础上，又发展了基础上，又发展了磁光信息处理机及磁泡显示器磁光信息处理机及磁泡显示器。稀土磁光材料的应用稀土磁光材料的应用小资料：磁泡材料小资料：磁泡材料磁泡材料磁泡材料是指在一定外加磁场作用下具有磁泡畴结构的磁性是指在一定外加磁场作

55、用下具有磁泡畴结构的磁性薄膜或薄片结构。薄膜或薄片结构。磁泡畴磁泡畴是具有较高磁各向异性和较低饱和是具有较高磁各向异性和较低饱和磁化强度的磁性薄膜在一定外加磁场作用下产生的圆柱状磁磁化强度的磁性薄膜在一定外加磁场作用下产生的圆柱状磁畴，其中磁化强度方向与外磁场方向相反。从膜面上看好象畴，其中磁化强度方向与外磁场方向相反。从膜面上看好象浮在膜面的圆泡，故称磁泡。浮在膜面的圆泡，故称磁泡。磁泡的有或无可以代表二进制中的磁泡的有或无可以代表二进制中的“1”或或“0”，故可以用磁，故可以用磁泡材料制成存储器。泡材料制成存储器。目前可用作磁泡材料的主要有：目前可用作磁泡材料的主要有：Re3Fe5O12系

56、铁氧体系铁氧体(Re是稀土元素是稀土元素); ReFeO3系铁氧体系铁氧体Tb-Fe 系和系和Gd-Co系非晶磁膜系非晶磁膜BaFe12O19系铁氧体系铁氧体1磁光调制器磁光调制器 利用偏振光通过磁光介质发生偏振面旋转来调制光束利用偏振光通过磁光介质发生偏振面旋转来调制光束。磁光。磁光调制器有广泛的应用，可作为红外检测器的斩波器，可制成调制器有广泛的应用，可作为红外检测器的斩波器，可制成红外辐射高温计、高灵敏度偏振计，还可用于显示电视信号红外辐射高温计、高灵敏度偏振计，还可用于显示电视信号的传输、测距装置以及各种光学检测和传输系统中。的传输、测距装置以及各种光学检测和传输系统中。 2 2磁光隔

57、离器磁光隔离器 在光纤通信、光信息处理和各种测量系统中，都需要有一个在光纤通信、光信息处理和各种测量系统中，都需要有一个稳定的光源，由于系统中不同器件的联接处往往会反射一部稳定的光源，由于系统中不同器件的联接处往往会反射一部分光，一旦这些反射光进入激光源的腔体，会使激光输出不分光，一旦这些反射光进入激光源的腔体，会使激光输出不稳定，从而影响了整个系统的正常工作。磁光隔离器能使正稳定，从而影响了整个系统的正常工作。磁光隔离器能使正向传输的光无阻挡地通过，而全部排除从光纤功能器件接点向传输的光无阻挡地通过，而全部排除从光纤功能器件接点处反射回来的光，从而有效地消除了激光源的噪声。处反射回来的光，从

58、而有效地消除了激光源的噪声。稀土磁光材料的应用稀土磁光材料的应用稀土磁光材料的应用稀土磁光材料的应用3磁光传感器磁光传感器 用磁光效应来检测磁场或电流的器件称为磁光传感器。它集用磁光效应来检测磁场或电流的器件称为磁光传感器。它集激光、光纤和光技术于一体，以光学方式来检测磁场和电流激光、光纤和光技术于一体，以光学方式来检测磁场和电流的强弱及状态的变化，可用于高压网络的检测和监控，还可的强弱及状态的变化，可用于高压网络的检测和监控，还可用于精密测量和遥控、遥测及自动控制系统。用于精密测量和遥控、遥测及自动控制系统。4 4磁光记录磁光记录 磁光记录是近十几年迅速发展起来的高新技术。磁光记录是磁光记录

59、是近十几年迅速发展起来的高新技术。磁光记录是目前最先进的信息存储技术，它兼有磁盘和光盘两者的优点。目前最先进的信息存储技术，它兼有磁盘和光盘两者的优点。磁光盘广泛应用于国家管理、军事、公安、航空航天、天文、磁光盘广泛应用于国家管理、军事、公安、航空航天、天文、气象等需要大规模数据实时收集、记录、存储及分析等领域，气象等需要大规模数据实时收集、记录、存储及分析等领域，特别是对于集音、像、通讯、数据计算、分析、处理和存储特别是对于集音、像、通讯、数据计算、分析、处理和存储于一体的多媒体计算机来说，磁光存储系统的作用是其它存于一体的多媒体计算机来说，磁光存储系统的作用是其它存储方式无法代替的。储方式

60、无法代替的。小资料：磁光小资料：磁光(M-O)存储原理存储原理在一定温度下，在磁记录介质的表面上加一个强度低于该在一定温度下，在磁记录介质的表面上加一个强度低于该介质矫顽力的磁场介质矫顽力的磁场, ,则不会发生磁通翻转则不会发生磁通翻转, ,也就不能记录信也就不能记录信息息 提高温度，降低矫顽力提高温度，降低矫顽力, ,使其低于外加磁场强度使其低于外加磁场强度, ,则将发生磁通翻转则将发生磁通翻转 利用激光照射磁性薄膜利用激光照射磁性薄膜, ,温度上温度上升升, ,矫顽力下降矫顽力下降, ,在外加磁场下发生磁矩翻转在外加磁场下发生磁矩翻转, ,记录信息记录信息 抹除信息和记录信息的原理一样抹除