磁性材料核心復(fù)習(xí)

1、復(fù)習(xí)資料上課 PPT和教材一、基本名詞、概念1、磁荷及其特點，磁庫倫定律，磁偶極矩，電流回路磁矩磁荷：是磁單極子的基本量化單位.是自然界存在攜帶最小電荷量的基本磁粒子。特點：磁極的強度用其所帶磁荷的量m表示，由于磁學(xué)量不如電學(xué)量的測量那么直觀，在目前的實驗中尚未觀測到這種粒子。所以“磁單極子”到現(xiàn)在還只是一個理論上的構(gòu)想。磁鐵有N/S兩極，他們同號相斥，異號相吸，這一點同正負電荷有很大的相似性。磁庫倫定律：P1磁偶極矩：磁偶極矩與“電偶極矩”相對應(yīng)。歷史上，人們最早認為天然磁體（或人造磁鐵）是由無數(shù)小的磁偶極子組成，每一個小的磁偶極子由相距很近的等量正、負磁荷構(gòu)成。（磁偶極子的磁性強弱可以由磁

2、偶極矩來表示）P2磁偶極子：（P2）電流回路磁矩：（P2）由閉合電流產(chǎn)生的磁矩2、磁化強度，磁極化強度，比磁化強度（P3）3、磁場強度，點磁荷/無限長直導(dǎo)線/環(huán)形電流/長直螺線管的磁場分布，磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度：也被稱為磁通量密度或磁通密度，是一個表示貫穿一個標(biāo)準(zhǔn)面積的磁通量的物理量，其符號是Bo在物理學(xué)中磁場的強弱使用磁感強度（也叫磁感應(yīng)強度）來表示，磁感強度大表示磁感強；磁感強度小，表示磁感弱。磁場強度：單位正點磁荷在磁場中所受的力被稱為磁場強度H.4、磁化率， 相對磁導(dǎo)率、起始磁導(dǎo)率、最大磁導(dǎo)率、復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率、增量磁導(dǎo)率、可逆磁導(dǎo)率、微分磁導(dǎo)率、不可逆磁導(dǎo)率、總磁導(dǎo)率（P5P7）（計算方法

3、、如何從圖像中判斷）5、靜磁能，退磁場，退磁因子，幾種簡單幾何形狀的退磁因子N比例系數(shù)N為退磁因子張量，無量綱的數(shù)，同磁體的形狀有關(guān)。Hd是磁體內(nèi)部位置的函數(shù)，N也是，所以N的具體形式書寫及其困難，只有當(dāng)磁體形狀使Hd是均勻分布時，N才變?yōu)槌?shù)。通常情況下，不能忽略退磁場效應(yīng)，若對個退磁因子很大的樣品一個退磁因子很大的樣品進行磁化，需要加更高的外磁場。室溫下鐵的飽和磁化強度為x106 A/m,球形樣品產(chǎn)生退磁場的大小為：Hd=NMs=xi05A/m,因此磁化此樣品所需外磁場，需要超過5 67 .67 X 105A/m。6、物質(zhì)磁性的分類，抗磁性特點，順磁性特點，鐵磁性特點，反鐵磁性特點，亞鐵磁

4、性特點,各種磁性的磁化曲線的區(qū)別，居里溫度，奈耳溫度，居里外斯定律物質(zhì)是由原子（離子）或分子組成的，繞原子核運動的電子具有軌道磁矩和自旋磁矩，因此磁性是物質(zhì)的基本屬性， 任何物質(zhì)都具有磁性。 不同物質(zhì)在磁場中的行為表現(xiàn)不同， 這不但取決于其 構(gòu)成固體后的原子（離子）或分子是否具有磁矩， 而且和其固體的結(jié)構(gòu)， 晶體場的類型，相鄰原子、 電子之間是否具有相互作用，及這種相互作用的類型等因素有關(guān)。加一個磁場，即就感應(yīng)出方抗磁性（任何物質(zhì)都有），磁化率是很小的負值，與溫度磁場無關(guān),向相反的磁場（磁化率X=M/H）.順磁性：磁化率X很小的負值，順磁性的物質(zhì)磁化率隨著溫度在發(fā)生變化，其服從居里一外斯定律。

5、對于順磁性的圖像里，看 X-T的圖像可以知道，當(dāng)溫度很低時，逐漸和外磁場方向一致，溫度無限接近于0,理想狀態(tài)下，溫度為 0,與外磁場方向一致。鐵磁性：X為很大的正值，鐵磁性物質(zhì)服從居里外斯定律，當(dāng)鐵磁性物質(zhì)比臨界溫度高時，鐵磁 性物質(zhì)轉(zhuǎn)化成為順磁性物質(zhì)。當(dāng)降溫到各自居里溫度，又變化成為鐵磁狀態(tài)。反鐵磁性：當(dāng)T大于Tn時，遵從順磁狀態(tài)（居里一外斯定律） ，當(dāng)T小于Tn時，沒有規(guī)律，磁化 率不再增大。Tn為奈爾溫度，是順磁到反磁的轉(zhuǎn)化溫度?？勾判裕寒?dāng)磁化強度 M為負時，固體表現(xiàn)為抗磁性。Bi、Cu、Ag、Au等金屬具有這種性質(zhì)。在外磁場中，這類磁化了的介質(zhì)內(nèi)部的磁感應(yīng)強度小于真空中的磁感應(yīng)強度抗磁

6、性物質(zhì)的原子（離子）的磁矩應(yīng)為零，即不存在永久磁矩。當(dāng)抗磁性物質(zhì)放入外磁場中，外磁場使電子軌道改變，感生一個與外磁場方向相反的磁矩，表現(xiàn)為抗磁性。 所以抗磁性來源于原子中電子軌道狀態(tài)的變化。抗磁性物質(zhì)的抗磁性一般很微弱，磁化率H 一般約為-10-5 ,為負值。？順磁性： 順磁性物質(zhì)的主要特征是，不論外加磁場是否存在， 原子內(nèi)部存在永久磁矩。 但在無外加磁場時，由于順磁物質(zhì)的原子做無規(guī)則的熱振動，宏觀看來，沒有磁性；在外加磁場作用下，每個原子磁矩比較規(guī)則地取向，物質(zhì)顯示極弱的磁性。磁化強度與外磁場方向一致，？為正，而且嚴格地與外磁場H成正比。？ 順磁性物質(zhì)的磁性除了與H有關(guān)外，還依賴于溫度。其磁

7、化率H與絕對溫度T成反比。？式中,C稱為居里常數(shù)，取決于順磁物質(zhì)的磁化強度和磁矩大小。？順磁性物質(zhì)的磁化率一般也很小，室溫下H約為10-5 o 一般含有奇數(shù)個電子的原子或分子，電子未填滿殼層的原子或離子，如過渡 元素、稀土元素、鋼系元素，還有鋁粕等金屬，都屬于順磁物質(zhì)。？鐵磁性？:對諸如Fe、Co、Ni等物質(zhì)，在室溫下磁化率可達10-3數(shù)量級，稱這類物質(zhì)的磁性為 鐵磁性。？鐵磁性物質(zhì)即使在較弱的磁場內(nèi)，也可得到極高的磁化強度，而且當(dāng)外磁場移去后，仍可保留極強的磁性。其磁化率為正值，但當(dāng)外場增大時，由于磁化強度迅速達到飽和，其H變小。？鐵磁性物質(zhì)具有很強的磁性，主要起因于它們具有很強的內(nèi)部交換場

8、。鐵磁物質(zhì)的交換能為正值， 而且較大，使得相鄰原子的磁矩平行取向（相應(yīng)于穩(wěn)定狀態(tài)），在物質(zhì)內(nèi)部形成許多小區(qū)域一一磁疇。每個磁疇大約有 1015個原子。這些原子的磁矩沿同一方向排列，假設(shè)晶體內(nèi)部存在很強 的稱為“分子場”的內(nèi)場，“分子場”足以使每個磁疇自動磁化達飽和狀態(tài)。這種自生的磁化強度叫自發(fā)磁化強度。由于它的存在，鐵磁物質(zhì)能在弱磁場下強列地磁化。因此自發(fā)磁化是鐵磁物質(zhì)的基本特征，也是鐵磁物質(zhì)和順磁物質(zhì)的區(qū)別所在。？鐵磁體的鐵磁性只在某一溫度以下才表現(xiàn)出來，超過這一溫度，由于物質(zhì)內(nèi)部熱騷動破壞電子自旋磁矩的平行取向，因而自發(fā)磁化強 度變?yōu)?,鐵磁性消失。這一溫度稱為居里點。在居里點以上，材料表

9、現(xiàn)為強順磁性，其磁化率與溫度的關(guān)系服從居里一一外斯定律，？式中C為居里常數(shù)。？反鐵磁性： 反鐵磁性是指由于電子自旋反向平行排列。在同一子晶格中有自發(fā)磁化強度，電子磁矩是同向排 列的；在不同子晶格中，電子磁矩反向排列。兩個子晶格中自發(fā)磁化強度大小相同，方向相反，整個晶體。反鐵磁性物質(zhì)大都是非金屬化合物，如 MnO ?不論在什么溫度下，都不能觀察到反 鐵磁性物質(zhì)的任何自發(fā)磁化現(xiàn)象，因此其宏觀特性是順磁性的，M與H處于同一方向，磁化率 為正值。溫度很高時，極小；溫度降低，逐漸增大。在一定溫度時， 達最大值。稱為反鐵磁性物質(zhì)的居里點或尼爾點。對尼爾點存在的解釋是： 在極低溫度下，由于相鄰原子的自旋完全

10、反向，其磁矩幾乎完全抵消， 故磁化率 幾乎接近于0。當(dāng)溫度上升時，使自旋反向的作用減弱，增加。當(dāng)溫度升至尼爾點以上時，熱騷動的影響較大，此時反鐵磁體與順磁體有相同的磁化行為。？（P12、14）居里溫度：材料在鐵磁體和順磁體之間改變的溫度，即鐵磁體從鐵磁相轉(zhuǎn)變成順磁相的相變溫 度，也可以說是發(fā)生二級相變的轉(zhuǎn)變溫度。奈耳溫度：反鐵磁性材料轉(zhuǎn)變成為順磁性材料所需要達到的溫度。居里外斯定律：是電介質(zhì)材料研究中非常重要的一個定律，其描述介電常數(shù)或磁化率在居里溫 度以上順磁相的關(guān)系。7、磁化，磁化曲線，剩磁，矯頑力，磁滯回線，退磁曲線，磁能積，退磁場矯正鐵磁性、 亞鐵磁性材料屬于 強磁性材料，這類材料與具

11、有抗磁性、順磁性、反鐵磁性等磁性特 征的材料的區(qū)別在于它們對于外加磁場有明顯的響應(yīng)特性，即被磁化，這說明材料的狀態(tài)隨外磁場強度的變化而發(fā)生變化，這種變化可以用磁化曲線和磁滯回線來表征。磁化曲線：是表示磁場強度 H和所感生的磁感應(yīng)強度 B或者磁化強度 M之間的關(guān)系。工程技術(shù) 中常用BH關(guān)系，物理學(xué)中常用 MH關(guān)系。磁化曲線反映了 M或B對H的比值， 所以從磁化曲 線上面可以獲得磁化率或者磁導(dǎo)率。剩磁：材料磁化到飽和以后，逐漸減小外加磁場，材料中對應(yīng)的 M或者B也隨之減小，但是并不會沿著初始的磁化曲線返回。當(dāng)外磁場減小 到零時，材料仍然保留一定大小的磁化強度或者磁感應(yīng)強度，稱為 剩余磁化強度或剩余

12、磁感應(yīng)強度，用M和B表示簡稱剩磁矯頑力：在反方向增加磁場，M或B持續(xù)減小，當(dāng)反向磁場達到一定值時，滿足M=0或者B=0,此時的 場強度 磁場強度H稱為矯頑力， 用MFt（內(nèi)稟矯頑力）或BHC（磁感應(yīng)矯頑力）表示，通常 |MHd|>|B代| ,矯頑力的物理意義是表征材料磁化以后，保持磁化狀態(tài)的能力。有效磁場=外磁場一退磁場第二章8、原子磁性來源，原子外電子排布規(guī)律（P19）9、電子的軌道磁矩，玻爾磁子，電子軌道磁矩的量子化（P21-22）10、電子自旋磁矩，電子自旋軌道角動量耦合（P23-P24）電子除了繞核作軌道運動外，還有自旋運動，固有自旋角動量。自旋角動量在外磁場中的分量只取決于自旋

13、量子數(shù)ns。角動量耦合：由幾個角動量互相作用得到一個總的、 其實質(zhì)就是矢量的加和。確定的角動量的組合方式，稱為角動量耦合,11、jj耦合，LS耦合，洪德定則，朗德因子，有效磁矩，原子量子態(tài)的光譜學(xué)標(biāo)記(P24-26 )j -j耦合：適用于原子序數(shù)Z>82的原子，在這類原子中，同一電子自身的軌道-自旋耦合(l-s)較強，各電子的軌道角動量l和自旋角動量S先合成為電子的總角動量 j ,然后各個電子的總角動量j再合成為該電子殼層的總角動量J OL-S耦合：適用于原子序數(shù)較小的原子，在這類原子中，不同電子之間的軌道-軌道耦合和自旋-自旋耦合較強，而同一電子的軌道-自旋耦合較弱，因而， 各個電子的

14、軌道角動量和自旋角動量 先分別合成為個總軌道角動一個總軌道角動量 PL和總自旋角動量 PS,然后，總軌道角動量和 總自旋角動量再耦合成為該支殼層電子的總角動量PJ。原子序數(shù) Z< 32的元素都采用這種耦合方式。原子序數(shù) Z>32到Z<82之間元素角動量的耦合方式將逐漸地從第一種方式。gJ稱為朗德因子：重要：原子磁矩的計算Fe原子： Z=26,電子分布是 .3d6由洪特規(guī)則1: 5 個電子自旋占據(jù) 5個+1/2的ms的狀態(tài)，另一個只能占據(jù) -1/2的ms的狀態(tài)，所以總的自旋 s: S=5*1/2-1*1/2=2同理根據(jù)洪特定則 2:總軌道角動量 L=2+1+0+(-1)+(-2

15、)+2=2 (m l=0,+1, +2)電子數(shù)超過半數(shù)，根據(jù)洪特定則3: L-S耦合的總角動量 J有：J=L+S(=4)所以朗德因子gJ： gJ=3/2所以Fe原子的有效磁矩為：Fe原子的總自旋磁矩為：Cr3+離子：Z=24,電子分布是 .3d312、軌道角動量凍結(jié)，3d能級劈裂的機理軌道角動量凍結(jié)：在晶場中的3d過渡金屬的磁性離子的原子磁矩僅等于電子自旋磁矩，而電子的軌道磁矩沒有貢獻，此現(xiàn)象稱為軌道角動量凍結(jié)。物理機理：過渡金屬的3d電子軌道暴露在外面，受晶場的控制。晶場的值為102-10 4,大于自旋軌道耦合能102。晶場對電子軌道的作用是庫倫相互作用，因而對電子自旋不起作用，隨著3d電子

16、的軌道能級在晶場作用下劈裂，角動量消失。 發(fā)生軌道凍結(jié)的條件是：晶場大于自旋-軌道耦合3d能級劈裂的機理：能級劈裂：指原子或分子內(nèi)原先衰減的能量水平間的分離13、拉莫爾旋進，朗之萬的抗磁性理論拉莫爾旋進：拉莫爾進動是指電子、原子核和原子的磁矩在外部磁場作用下的進動。拉莫爾旋進：具有自旋與磁矩特性的磁性核處于磁感應(yīng)強度為B的均勻磁場中時，若此原子核的磁矩心與B的方向不同時，在磁場作用下，原子核將受到一個垂直于心與B形成平面的力矩 T,在力矩T的作用下自旋角動量 P的方向會連續(xù)發(fā)生變化，但大小保持不變，自旋核將發(fā)生像陀螺受重力作用是一樣的進動。原子核即自旋，又圍繞外磁場方向發(fā)生的進動也成為拉莫爾進

17、動。 朗之萬的抗磁性理論：朗之萬的抗磁性理論：(P26-27 )14、朗之萬順磁性理論，弱場高溫下居里定律的推導(dǎo)，布里淵對朗之萬順磁理論的量子力學(xué)修 正。朗之萬順磁性理論：(PPT54-P140) 打印郎之萬順磁理論：原子磁矩之間無相互作用，為自由磁矩，熱平衡下為無規(guī)則分布，受外加磁場的作用，原子磁矩的角度發(fā)生改變，沿著接近外磁場方向擇優(yōu)分布，因而引起順磁磁強度。布里淵對朗之萬順磁理論的量子力學(xué)修正：15、鐵磁材料的磁疇，分子場假設(shè)，分子場對鐵磁材料自發(fā)磁化的唯象解釋，鐵磁居里溫度 Tc 和順磁居里溫度的意義與差別，海森堡直接交換作用及其局限性， 海森堡直接交換作用給出 鐵磁性條件鐵磁材料的磁

18、疇： 所謂磁疇，是指磁性材料內(nèi)部的一個個小區(qū)域，每個區(qū)域內(nèi)部包含大量原子，這些原子的磁矩都象一個個小磁鐵那樣整齊排列，但相鄰的不同區(qū)域之間原子磁矩排列的方向不同，如圖所示。各個磁疇之間的交界面稱為磁疇壁。宏觀物體一般總是具有很多磁疇，這樣，磁疇的磁矩方向各不相同，結(jié)果相互抵消，矢量和為零鐵磁性物質(zhì)內(nèi)部存在按照磁疇分布的自發(fā)磁化 鐵磁性：鐵磁性物質(zhì)般具有如下五個特征 分子場假設(shè):鐵磁居里溫度Tc和順磁居里溫度的意義與差別：在外斯分子場理論中，居里溫度 TC和順磁居里溫度TP是相等的，但實際測量的兩者是有差別 的，通常TC小于T巳原因是實際的鐵磁，f物質(zhì)在溫度高于 TC時，內(nèi)部仍然有部分的短程磁有

19、 序。居里溫度：是熱擾動能量完全破壞了自發(fā)磁化的磁相變的臨界溫度，低于此溫度，鐵磁體有自發(fā)磁化，呈鐵磁性，高于此溫度時，鐵磁體轉(zhuǎn)變?yōu)榇啪仉s亂分布的順磁體分子場對鐵磁材料自發(fā)磁化的唯象解釋：表明隨分子場系數(shù)和總自旋量子數(shù)的增加而增加，居里溫度是分子場系數(shù)Y大小的一個宏觀度量標(biāo)志，它是與鐵磁性物質(zhì)的本征相關(guān)的一個參量。 居里溫度：是熱擾動能量完全破壞了自發(fā)磁化的磁相變的臨界溫度，低于此溫度，鐵磁體有自發(fā)磁化，呈鐵磁性，高于此溫度時，鐵磁體轉(zhuǎn)變?yōu)榇啪仉s亂分布的順磁體。鐵磁性物質(zhì)的磁特性隨溫度的變化而改變，當(dāng)溫度上升至某一溫度時，鐵磁性材料就由鐵磁狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾艩顟B(tài)，即失掉鐵磁性物質(zhì)的特性而轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾?/p>

20、性物質(zhì)，這個溫度稱為居里溫度，以Tc表示。居里溫度是磁性材料的本征參數(shù)之一，它僅與材料的化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)，幾乎 與晶粒的大小、取向以及應(yīng)力分布等結(jié)構(gòu)因素?zé)o關(guān)， 鐵磁居里溫度：這是鐵磁性材料保持有鐵磁性的一個最高溫度，在此溫度以上時即轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾?6、奈耳溫度的意義，次格子，高溫弱場下反鐵磁的居里外斯定律的推導(dǎo)，超交換作用機理，海森堡直接交換作用及其局限性，海森堡直接交換作用給出鐵磁性條件:奈耳溫度：反鐵磁相變溫度一一奈爾溫度TN反鐵磁性物質(zhì)兩個特征：磁性晶格含義: 高溫弱場下反鐵磁的居里外斯定律的推導(dǎo)超交換作用機理：1934年，克拉默首先提出了一種交換作用模型-超交換模型，用來解釋反鐵磁性

21、自發(fā)磁化的起因.他認為，反磁性物體內(nèi)的磁性離子之間的交換作用是通過隔在中間的非磁性離子之為媒介來實現(xiàn)的，故稱超交換作用.超交換作用的原理：（以MnO為例）由于MnO具有面心立方結(jié)構(gòu)，存在兩種鍵角，即180度與90度 的鍵角.如上圖：在基態(tài)時：Mn22 3d5 f有5個未被抵消的自旋磁矩02- -2p6 -沒有未被抵消自旋磁矩而,Mn2+ O2-Mn2+,電子波函數(shù)在 180度鍵角方向時可能有較大的迭加（如下圖）,只是02-離子無磁性，不能自發(fā)磁化.然而，由于有迭交，02-提供2p電子遷移到 Mn2+勺3d軌道內(nèi)的機會，使體系完全可能變成含有 Mn2+和01-的激發(fā)態(tài)所以，在激發(fā)態(tài)時：02-2p

22、5 -就有1個被抵消自旋磁矩這個未配對的電子當(dāng)然有可能與近鄰的Mn2倘子的3d電子了生交換作用.最終，導(dǎo)致02-兩則成180度鍵角耦合的兩個Mn2+勺自旋必定為反平行排列.影響超交換作用強度的因素：16、奈耳溫度的意義，次格子，高溫弱場下反鐵磁的居里外斯定律的推導(dǎo)，超交換作用機理， 影響超交換作用強度的因素17、尖晶石結(jié)構(gòu)亞鐵磁性，抵消點， P,QN型亞鐵磁材料的磁化曲線有何區(qū)別？產(chǎn)生此種區(qū)別的 原因？亞鐵磁鐵氧體分子磁矩的計算，亞鐵磁鐵氧體材料內(nèi)部的交換作用P,QN型亞鐵磁材料的磁化曲線有何區(qū)別：（P53-54）抵消點：產(chǎn)生此種區(qū)另的原因？：亞鐵磁鐵氧體分子磁矩的計算： 亞鐵磁鐵氧體材料內(nèi)部

23、的交換作用18、混磁性，自旋玻璃態(tài)19、RKKY交換作用第三章（P56開始）磁晶各向異性，易軸，磁化功，磁晶各向異性能，磁晶各向異性場，單軸 （六方晶系）磁晶各向 異性，多軸（立方晶系）磁晶各向異性，磁晶各向異性機理解釋 （自旋對模型，單離子模型），4f 稀土元素的磁晶各向異性，磁晶各向異性的溫度依賴性磁晶各向異性:易軸：磁化功、磁晶各向異性能，磁晶各向異性場單晶體沿不同晶軸方向上磁化所測得的磁化曲線和磁化到飽和的難易程度不同。即，在某些晶軸方向的晶體容易磁化，而沿某些晶軸方向不容易磁化，這種現(xiàn)象稱為磁晶各向異性。磁晶各向異性場 是一種等效場,其含義是當(dāng)磁化強度偏離易磁化軸方向時好像受到沿易磁

24、化軸方 向的一個磁場作用，使它恢復(fù)到易磁化軸方向。單軸（六方晶系）磁晶各向異性：多軸（立方晶系）磁晶各向異性磁晶各向異TIe機理解釋（自旋對模型，單離子模型）：4f稀土元素的磁晶各向異性：磁晶各向異性的溫度依賴性20、磁致伸縮，各向同性磁致伸縮，各向異性磁致伸縮，磁致伸縮的機理，自發(fā)磁致伸縮機理,磁致伸縮的測量方法磁致伸縮：鐵磁性物質(zhì)的形狀在磁化過程中發(fā)生形變的現(xiàn)象，叫磁致伸縮各向同性磁致伸縮：磁致伸縮的機理磁致伸縮的測量方法測量磁致伸縮的一個方便可行的方法是應(yīng)變片技術(shù)。電阻應(yīng)變片是材料長度變化引起應(yīng)變片的電阻變化，因而通過測量電阻的變化，得到材料的形變。也就是得到S l / l ,再用公式就

25、可以得到：X 100, X 111, X 110等磁致伸縮常數(shù)。第四章軟磁材料21、軟磁材料，衡量材料“軟”的指標(biāo)，如何提高材料軟磁性，電工純鐵及用途，硅鋼及用途， 坡莫合金及用途，軟磁鐵氧體，非晶軟磁材料及制備方法，納米晶軟磁材料及制備方法軟磁材料：軟磁材料一一能夠迅速響應(yīng)外磁場的變化，且能低損耗地獲得高磁感應(yīng)強度的材料。其特點是既容易受外加磁場磁化，又容易退磁。衡量材料“軟”的指標(biāo)：1）、初始磁導(dǎo)率?i和最大磁導(dǎo)率？max要高；2）、矯頑力ht要??；3）、飽和磁化強度 MS要高；4）、功率損耗P要低；5）、高的穩(wěn)定性。如何提高材料軟磁性：電工純鐵及用途：硅鋼及用途：坡莫合金及用途：軟磁鐵氧

26、體：非晶軟磁材料及制備方法：納米晶軟磁材料及制備方法：第5章23、硬磁材料，衡量材料“硬”的指標(biāo)，提高材料硬磁性方法，淬火硬化磁鋼，析出硬化磁鋼，時效硬化磁鋼，有序硬化永磁合金，鐵氧體永磁材料，稀土永磁材料，SmCo5 /Sm2co17晶體結(jié)構(gòu)、硬磁性能、制備工藝， Nd-Fe-B永磁材料晶體結(jié)構(gòu)、硬磁性能、制備工藝硬磁材料一一是指材料被外磁場磁化以后，去掉磁場仍保持著較強的剩磁的磁性材料。?磁性材料“硬” 的要求1）、剩余磁感應(yīng)強度 Br要高；2）、矯頑力ht要大；3）、最大磁能積（Bh） max要高；4）、高的穩(wěn)定性。衡量材料“硬”的指標(biāo)：提高材料硬磁性方法:淬火硬化磁鋼一一通過高溫淬火手

27、段，把已加工的零件內(nèi)原奧氏體組織轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體組織，以 獲得較高的矯頑力。如碳鋼、鴇鋼、銘鋼、鉆鋼、鋁鋼等，這類永磁材料的矯頑力和磁能積相比 以后新型永磁材料較低，當(dāng)前很少使用。析出硬化型磁鋼又稱沉淀硬化型磁鋼，其矯頑力是在合金冷卻過程中獲得的，通過失穩(wěn)分解沉淀出近似單疇大小的伸長形磁性相彌散分布于弱磁性相中，利用磁性相的形狀各向異性，其反磁化依靠磁矩的非均勻轉(zhuǎn)動，具有很高的矯頑力。i) Fe-Cu合金，主要用在鐵簧繼電器等方面。ii) Fe-Co合金， 主要用在電子器件的存儲單元。iii) Al-Ni-Co合金，基于Fe-Ni-Al合金發(fā)展的一種被廣泛應(yīng)用的金屬永磁材料。居里溫度為890 C,

28、具有非常好的溫度穩(wěn)定性，在儀器儀表、電機電器、磁傳動裝置、航天元器件等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，時效硬化型磁鋼一一通過淬火、塑性形變、時效硬化等工藝手段，使得磁鋼中析出具有磁各向異 性的微粒，具有很高的矯頑力。i) ?-鐵基合金，包括鉆鋁、鐵鴇鉆和鐵鋁鉆等合金，其磁能積較低，用在電話接收機中；鐵鎰鈦和鐵鉆鈕合金，主要用于指南針和儀表零件；ii) 銅基合金，主要有銅銀鐵和銅銀鉆，可用于測速儀和轉(zhuǎn)速計；iii) Fe-Cr-Co系合金，其永磁性能類似于Al-Ni-Co 永磁合金，主要用于揚聲器、電度表、有序硬化型永磁合金一一高溫下處于無序狀態(tài)，經(jīng)過淬火、退火等工藝之后，在無序相中析出 彌散分布的有序相，從而具

29、有較高的矯頑力。Co-Pt , Fe-Pt, Ag-Mn-Al, Mn-Al, Mn-Al-C 等合金。應(yīng)用：磁性彈簧、小型儀表元件和小型磁力馬達的磁系統(tǒng)等鐵氧體永磁材料一一又稱永磁鐵氧體，是由 Fe的氧化物和 Sr(或Ba等)化合物按照一定比例混 合，經(jīng)過預(yù)燒、粉碎、制粉、壓制成型、燒結(jié)、打磨加工而成。當(dāng)前的永磁鐵氧體主要是六角晶系的磁鉛石型鐵氧體，化學(xué)式為MO xFe2O3,( M=Ba, Sr,Ca, Pb 等)，實用的是 BaO- 6Fe2O3,SrO- 6Fe2O3等。永磁鐵氧體具有性價比高，工藝成熟，抗退磁性能優(yōu)良等特點，至今仍被廣泛應(yīng)用， 占永磁材料總產(chǎn)值 40%被廣泛應(yīng)用在小型

30、電機、電聲音響、測量器件等方面。稀土永磁材料：稀土永磁材料是稀土金屬元素RSm Nd, Pr等)和過渡族金屬 TMFe, Co等)形成的金屬間化合物，是目前永磁性能最高的材料，在科研、 生產(chǎn)和應(yīng)用方面得到了很大的發(fā)展，滲透到國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域，成為當(dāng)代新技術(shù)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。自20世紀60年代起，已經(jīng)歷了三個階段的發(fā)展：SmCo5 /Sm2Co17!體結(jié)構(gòu)、硬磁性能、制備工藝， Nd-Fe-B永磁材料晶體結(jié)構(gòu)、硬磁性能、制 備工藝Sm2co17永磁材料制備方法與工藝：粉末冶金法、還原擴散法、快淬法、粘結(jié)法Nd-Fe-B稀土永磁材料(P148)從制造方法上來說，Nd-Fe-B系永磁材料主要包括：燒結(jié)

31、永磁和粘結(jié)永磁24、磁記錄材料，磁記錄過程，模擬磁記錄，數(shù)字磁記錄，磁頭，磁頭材料，磁光效應(yīng)。25、磁制冷原理，磁制冷技術(shù)，磁制冷材料，磁制冷面臨的問題二、簡答題（&計算題）1、克分子磁化率和體積磁化率的定義分別是什么？它們之間有怎樣的聯(lián)系？以CoFeB為例，說明如何從實驗上測量分別得到此樣品的克分子磁化率和體積磁化率。2、磁性材料常見的有哪 5種磁性？它們分別具有怎樣的特點？分別畫出它們磁化率隨溫度變化曲線，分別寫出高溫區(qū)域它們所遵循的表達式。3、證明:jgj ,J(J 1) bJ(J 1) S(S 1) L(L 1) gj 1 -2J(J 1)3 S(S 1) L(L 1)4、2 2J（J 1）畫出貝特-斯勒特曲線的示意圖，并說明此曲線是怎樣反映海森堡直接交換作用的？外斯的分子場理論的主要內(nèi)容是什么？它是基于什么樣的假設(shè)建立起來的理論?利用外斯的分子場理論對鐵磁性材料在的居里溫度Tc上下的宏觀磁