磁性与磁性材料的分类

2024-12-06
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说到磁性材料，我们就不得不先说说“磁性“，实验表明，任何物质在外磁场中都能够或多或少地被磁化，只是磁化的程度不同。根据物质在外磁场中表现出的特性，物质可分为五类：顺磁性物质、抗磁性物质、铁磁性物质、亚铁磁性物质、反铁磁性物质。
  • 顺磁性物质：是一种把它们移近磁场时可依磁场方向发生磁化，但很微弱，要用精密仪器才能测出的物质；如果把外加磁场移走，内部的磁场也会归零，导致其没有磁性。如铝、氧气等。
  • 抗磁性物质：是磁化率为负值的物质，当受外部磁场作用时，分子中产生感应的电子环流，它所产生的磁矩与外磁场方向相反，也就是说磁化后磁场方向与外磁场方向相反。所有的有机化合物都有抗磁性，石墨、铅、水等都是抗磁性物质。
  • 铁磁性物质：是一种在外部磁场的作用下被磁化后，即使外部磁场消失，依然能保持其磁化的状态具有磁性的物质，铁、钴、镍都是铁磁性物质。
  • 亚铁磁性物质：宏观磁性与铁磁性相同，仅仅是磁化率低一些，典型的亚铁磁性物质为铁氧体。它们与铁磁性物质的最显著区别在于内部磁结构的不同。
  • 反铁磁性物质：在反铁磁性物质内部，相邻价电子的自旋趋于相反方向。这种物质的净磁矩为零，不会产生磁场。这种物质比较不常见，大多数反铁磁性物质只存在于低温状况。假设温度超过一定值，通常会变为具有顺磁性。例如，铬、锰等都具有反铁磁性。
我们把顺磁性物质和抗磁性物质称为弱磁性物质，把铁磁性物质、亚铁磁性物质称为强磁性物质。通常所说的磁性材料一般是指强磁性物质。磁性材料按使用来分，可以分为
  • 软磁材料：可以用最小的外磁场实现最大的磁化强度，是具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料。软磁材料易于磁化，也易于退磁。例如：软磁铁氧体、非晶纳米晶合金。
  • 硬磁材料：又叫永磁材料，是指难以磁化并且一旦磁化之后又难以退磁的材料，其主要特点是具有高矫顽力，包括有稀土永磁材料、金属永磁材料及永磁铁氧体。
  • 功能磁性材料：主要有磁致伸缩材料、磁记录材料、磁电阻材料、磁泡材料、磁光材料以及磁性薄膜材料等。


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