磁介质的磁化规律和机理ppt课件

1、磁介质的磁化规律和机理磁介质的磁化规律和机理张张 炜炜磁介质的分类磁介质的分类磁介质大体分为3类:顺磁质抗磁质铁磁质 电介质011(10)ererr一般不大以内2310 1 1 0 1 1 0 1 (10 10 )rmmrrmrrmr顺磁质:抗磁质:铁磁质:分子磁矩分子磁矩 m222222 ( ) 2 222lseeeeISmeermISr nTeeermrrTLrmrmnmmrmLe 分子磁矩的阐明分子磁矩的阐明分子磁矩m分子是分子内一切电子的轨道磁矩和自旋磁矩的矢量和(忽略原子核磁矩). 分子中一切电子的磁矩不能完全抵消,具有固有磁矩; 分子中一切电子的磁矩可以完全抵消,不具有固有磁矩.顺

2、磁质的磁化机制顺磁质的磁化机制 由具有固有磁矩的分子构成的物质; 在外场作用下,每个磁矩都遭到一个力矩,使分子磁矩转向外磁场方向; 各分子磁矩在一定程度上沿外场陈列; 热运动对磁矩陈列起破坏干扰作用,温度越高顺磁效应越弱.抗磁质的磁化机制抗磁质的磁化机制每个分子无固有磁矩每个分子无固有磁矩;(相互抵消相互抵消)在外场作用下在外场作用下,感生磁矩都与外场方向相反感生磁矩都与外场方向相反.顺磁质顺磁质: 抗磁效应比顺磁效应小被掩盖抗磁效应比顺磁效应小被掩盖.超导体的迈斯纳效应超导体的迈斯纳效应超导体的根本特性：超导体的根本特性：在低于特定温度在低于特定温度Tc(转变温度转变温度),电阻为零电阻为零

3、;完全抗磁完全抗磁(迈斯纳效应迈斯纳效应).抗磁效应机制抗磁效应机制:外表的超导电流产生的附加磁场将体内磁场完全外表的超导电流产生的附加磁场将体内磁场完全抵消抵消.铁磁质的磁化规律铁磁质的磁化规律铁磁质：磁性很强的一类物质铁磁质：磁性很强的一类物质.纯化学元素纯化学元素:铁铁Fe过渡族元素过渡族元素 钴钴Co 镍镍Ni稀土族元素稀土族元素 钆钆(g)Gd 镝镝(d) Dy 钬钬(hu) Ho铁与金属、非金属合金铁与金属、非金属合金某些包含铁的氧化物某些包含铁的氧化物(铁氧体铁氧体)确定确定B 、H之间的关系之间的关系 闭合铁芯螺绕环闭合铁芯螺绕环(没有退磁场没有退磁场)螺绕环内磁场强度螺绕环内

4、磁场强度H磁化场磁场强度磁化场磁场强度H0 H= H0=nI0 可计算可计算 磁感应强度磁感应强度B可经过次级线圈丈量可经过次级线圈丈量起始磁化曲线起始磁化曲线饱和磁化强度饱和磁化强度Ms0BMH-H 曲线磁滞回线磁滞回线cORH剩余磁化强度(剩余磁感应强度)退磁曲矫起始磁化曲线顽力线部分的小磁滞回线部分的小磁滞回线部分的小磁滞回线四处可以产生部分的小磁滞回线四处可以产生去磁过程去磁过程磁滞损耗磁滞损耗000d ddddddddddd/dddddNSBtAItItItHANS BSlH BVH BN lAaH BVaaH B 磁滞回线磁滞回线电源抵抗感应电动势作功：单位体积铁芯，电源作功为：磁

5、滞回线包围的面积铁磁质的分类铁磁质的分类-根据矫顽力划分根据矫顽力划分软磁资料软磁资料-适用于交变磁场适用于交变磁场磁滞损耗小磁滞损耗小;切断电流后无剩磁切断电流后无剩磁弱电弱电: init高高;强电强电: max高高.硬磁资料硬磁资料铁磁质的分类铁磁质的分类-根据矫顽力划分根据矫顽力划分硬磁资料硬磁资料最大磁能积最大磁能积-有利于降低磁铁体积有利于降低磁铁体积铁磁质的微观构造铁磁质的微观构造铁磁质的磁性主要来源于电子自旋磁矩铁磁质的磁性主要来源于电子自旋磁矩.无外场情况下无外场情况下,铁磁质中电子自旋磁矩可以铁磁质中电子自旋磁矩可以在小范围内自发地陈列起来在小范围内自发地陈列起来(自发磁化区

6、自发磁化区).关于铁磁质的阐明关于铁磁质的阐明 饱和磁化强度饱和磁化强度MS就是磁畴中的磁化强度就是磁畴中的磁化强度; 介质的惨杂和内应力妨碍磁畴恢复到退磁形状介质的惨杂和内应力妨碍磁畴恢复到退磁形状:磁滞景象磁滞景象; 铁磁领会发生长度体积的改动铁磁领会发生长度体积的改动:磁致伸缩磁致伸缩; 剧烈震动剧烈震动 高温猛烈热运动将瓦解磁畴高温猛烈热运动将瓦解磁畴,临界温度临界温度(居里点居里点); 铁磁性铁磁性(Fe Co Ni)、反铁磁性、反铁磁性(FeO CoO NiO)、亚铁磁性亚铁磁性(Fe3O4)铁电体铁电体044623 NaKC H O4H O BaTiO ePE 多数电介质简单线性关系复杂非线性关系：电滞效应