磁性材料核心复习.docx

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1、2016春季《磁性材料》复习题复习资料上课PPT和教材一、基本名词、概念1、磁荷及其特点，磁库伦定律，磁偶极矩，电流回路磁矩磁荷：是磁单极子的基本量化单位.是自然界存在携带最小电荷量的基本磁粒子。特点：磁极的强度用其所带磁荷的量m表示，由于磁学量不如电学量的测量那么直观，在目前的实验中尚未观测到这种粒子。所以“磁单极子”到现在还只是一个理论上的构想。磁铁有N/S两极，他们同号相斥，异号相吸，这一点同正负电荷有很大的相似性。磁库伦定律：P1磁偶极矩:磁偶极矩与“电偶极矩”相对应。历史上，人们最早认为天

2、然磁体（或人造磁铁）是由无数小的磁偶极子组成，每一个小的磁偶极子由相距很近的等量正、负磁荷构成。（磁偶极子的磁性强弱可以由磁偶极矩来表示）P2磁偶极子：（P2）电流回路磁矩:（P2）由闭合电流产生的磁矩2、磁化强度，磁极化强度，比磁化强度（P3）3、磁场强度，点磁荷/无限长直导线/环形电流/长直螺线管的磁场分布，磁感应强度磁感应强度:也被称为磁通量密度或磁通密度，是一个表示贯穿一个标准面积的磁通量的物理量，其符号是B。在物理学中磁场的强弱使用磁感强度（也叫磁感应强度）来表示，磁感强度大表示磁感强；磁

3、感强度小，表示磁感弱。磁场强度:单位正点磁荷在磁场中所受的力被称为磁场强度H.4、磁化率，相对磁导率、起始磁导率、最大磁导率、复数磁导率、增量磁导率、可逆磁导率、微分磁导率、不可逆磁导率、总磁导率(P5—P7)（计算方法、如何从图像中判断）5、静磁能，退磁场，退磁因子，几种简单几何形状的退磁因子N(P7.8)比例系数N:为退磁因子张量，无量纲的数，同磁体的形状有关。Hd是磁体 内部位置的函数，N也是，所以N的具体形式书写及其困难，只有当磁体 形状使Hd是均匀分布时，N才变为常数。通常情况下，不能忽略

4、退磁场效应，若对个退磁因子很大的样品一个退磁因子很大的样品 进行磁化，需要加更高的外磁场。 室温下铁的饱和磁化强度为1.70×106A/m,球形样品产生退磁场的大小为：Hd=NM s=5.67×105A/m,因此磁化此样品所需外磁场，需要超过 567.67×105A/m。6、物质磁性的分类，抗磁性特点，顺磁性特点，铁磁性特点，反铁磁性特点，亚铁磁性特点，各种磁性的磁化曲线的区别，居里温度，奈耳温度，居里外斯定律物质是由原子(离子)或分子组成的，绕原子核运动的电子具有轨道磁矩和自旋磁矩，因此磁性是物质

5、的基本属性，任何物质都具有磁性。不同物质在磁场中的行为表现不同，这不但取决于其构成固体后的原子(离子)或分子是否具有磁矩，而且和其固体的结构，晶体场的类型，相邻原子、电子之间是否具有相互作用，及这种相互作用的类型等因素有关。抗磁性（任何物质都有），磁化率是很小的负值，与温度磁场无关，加一个磁场，即就感应出方向相反的磁场(磁化率X=M/H).顺磁性：磁化率X很小的负值，顺磁性的物质磁化率随着温度在发生变化，其服从居里—外斯定律。对于顺磁性的图像里，看X-T的图像可以知道，当温度很低时，逐渐和外磁场方向

6、一致，温度无限接近于0，理想状态下，温度为0，与外磁场方向一致。铁磁性：X为很大的正值，铁磁性物质服从居里外斯定律，当铁磁性物质比临界温度高时，铁磁性物质转化成为顺磁性物质。当降温到各自居里温度，又变化成为铁磁状态。反铁磁性：当T大于TN时，遵从顺磁状态（居里—外斯定律），当T小于TN时，没有规律，磁化率不再增大。TN为奈尔温度，是顺磁到反磁的转化温度。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。在外磁场中，这类磁化了的介质内部的磁感应强度小于真空中的磁感

7、应强度M。抗磁性物质的原子（离子）的磁矩应为零，即不存在永久磁矩。当抗磁性物质放入外磁场中，外磁场使电子轨道改变，感生一个与外磁场方向相反的磁矩，表现为抗磁性。所以抗磁性来源于原子中电子轨道状态的变化。抗磁性物质的抗磁性一般很微弱，磁化率H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。但在无外加磁场时，由于顺磁物质的原子做无规则的热振动，宏观看来，没有磁性；在外加磁场作用下，每个原子磁矩比较规则地取向，物质显示极弱的磁性。磁化强度与外磁场方

8、向一致，?为正，而且严格地与外磁场H成正比。?顺磁性物质的磁性除了与H有关外，还依赖于温度。其磁化率H与绝对温度T成反比。?式中,C称为居里常数，取决于顺磁物质的磁化强度和磁矩大小。?顺磁性物质的磁化率一般也很小，室温下H约为10-5。一般含有奇数个电子的原子或分子，电子未填满壳层的原子或离子，如过渡元素、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?：对诸如Fe、Co、Ni等物质，在室温下磁化率可达10-3数量级，称这类物质的磁性为铁磁性。?铁磁性物