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相邻原子或离子相互作用的现象
铁磁性,是指物质中相邻原子或离子的磁矩由于它们的相互作用而在某些区域中大致按同一方向排列,当所施加的磁场强度增大时,这些区域的合磁矩定向排列程度会随之增加到某一极限值的现象。
铁磁性(Ferromagnetism)指的是一种材料的磁性状态,具有自发性的磁化现象。过渡族金属(如铁)及它们的合金和化合物所具有的磁性叫做铁磁性。
由来
在铁磁性物质内部,如同顺磁性物质,有很多未配对电子。由于交换作用(exchangeinteraction),这些电子的自旋趋于与相邻未配对电子的自旋呈相同方向。由于铁磁性物质内部又分为很多磁畴,虽然磁畴内部所有电子的自旋会单向排列,造成“饱合磁矩”,磁畴与磁畴之间,磁矩的方向与大小都不相同。所以,未被磁化的铁磁性物质,其净磁矩与磁化矢量都等于零。
假设施加外磁场,这些磁畴的磁矩还趋于与外磁场呈相同方向,从而形成有可能相当强烈的磁化矢量与其感应磁场。随着外磁场的增高,磁化强度也会增高,直到“饱和点”,净磁矩等于饱合磁矩。这时,再增高外磁场也不会改变磁化强度。假设,减弱外磁场,磁化强度也会跟着减弱。但是不会与先前对于同一外磁场的磁化强度相同。磁化强度与外磁场的关系不是一一对应关系。磁化强度比外磁场的曲线形成了磁滞回线。
假设再到达饱和点后,撤除外磁场,则铁磁性物质仍能保存一些磁化的状态,净磁矩与磁化矢量不等于零。所以,经过磁化处理后的铁磁性物质具有“自发磁矩”。
强磁材料一般指铁磁材料和亚铁磁材料。在居里温度以下,强磁材料中均存在自发磁化。
自发磁化在材料内部引起磁畴以及磁化过程的不可逆性(即磁滞回线)。强磁材料在工程实际中有极为重要的应用,特别是具有不同形状磁滞回线的材料因其性能迥异,在不同领域有不同的应用。
铁磁性物质具有很强的磁性,主要起因于它们具有很强的内部交换场。铁磁物质的交换能为正值,而且较大,使得相邻原子的磁矩平行取向(相应于稳定状态),在物质内部形成许多小区域——磁畴。每个磁畴大约有1015个原子。这些原子的磁矩沿同一方向排列,假设晶体内部存在很强的称为“分子场”的内场,“分子场”足以使每个磁畴自动磁化达饱和状态。这种自生的磁化强度叫自发磁化强度。由于它的存在,铁磁物质能在弱磁场下强列地磁化。因此自发磁化是铁磁物质的基本特征,
铁磁性,是指物质中相邻原子或离子的磁矩由于它们的相互作用而在某些区域中大致按同一方向排列,当所施加的磁场强度增大时,这些区域的合磁矩定向排列程度会随之增加到某一极限值的现象。铁磁物质只有在居里温度以下才具有铁磁性。
铁磁性物质
某些材料在外部磁场的作用下得而磁化后,即使外部磁场消失,依然能保持其磁化的状态而具有磁性,即所谓自发性的磁化现象。所有的永久磁铁均具有铁磁性或亚铁磁性。
通过速冻液态合金可以形成非晶体的铁磁性合金。这样的合金的优点在于它们的特性几乎是等方性的,因此矫顽力低,磁滞现象损失低,磁导率高,电阻高。典型的这样的合金是过渡金属-准金属合金,其成分由约80%的过渡金属(一般铁、钴、镍等)和约20%的准金属(硼、碳、硅、磷或铝)组成,后者降低其熔点。
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