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磁性和磁性材料的分类

作者:正版管家婆一句赢大钱 发表时间:2014-05-04 15:17:59

的物质具有磁性,但并不是所有的物质能作为磁件材料来用。有些物质
很强的磁性,而部分物磁性很弱,此实际很少一部分物质能够作为磁件材料来应用。并磁性材料发展到今天,已出现大批磁性体和磁性器件,其品种繁多功能各异。
因此有必要把物质磁性和各种磁性材料进行分类。

    物质的磁性分类

按照磁体磁化时磁化率的小和符号,可以将物的磁性分为五个种类:抗磁性、磁性、反铁磁性、铁磁性和亚铁磁性。

(1)抗磁性 是在外磁场的作用下原子系统获得与外磁场方向反向的磁的现象。它
是种微弱磁性相应的物质被称为抗磁牲物质。磁化率χd为负值很小,-般在10-5级。抗磁性材料χd的大小与温度、磁场均无关其磁化曲线为一线。抗磁性物质包括惰性气体、部分有机化合物、部分金和非金属等。

(2顺磁 一些物质在受到外磁场作后,感生出与外磁场向的磁化强度,其磁化
χp>0,数值很小,仅为10-610-3级,这种磁称为顺磁性。顺磁物质的χp与温度T有密切关系,服从居里一外斯定律,即

χp

=

C

T- Tp

式中,C居里常数,T为绝对温度,Tp居里温度顺磁性物质括稀土金和铁族元素的盐类等。

(3)反铁磁性 这类物质的磁化率在某温度存在极大值该温度称为奈尔温度TN。当温度:T>TN时,其磁化率与温度的与正常顺磁性物质的相似,服从里一外斯定律当温度/TTN磁化率不是继续增大而是降低,并逐渐趋于定值。这种磁性称为反铁磁性。反铁磁性物质包括过渡族元素的盐类及化合物等。

(4)铁磁性 铁磁性物质只要很小的磁场作用就能被磁化到饱和不但磁化率χf数值在101?106级。铁磁性物质的温度比临界温度Tc高时,铁磁性将转变为超顺磁性,并服从居里一外斯定,即:

χf

=

C

T-Tp

 

式中,C居里常数,Tp铁磁性物质的磁居里温度。具有铁磁性的元素不多,但具有铁磁性的合金和化合物却各种各样。到前为止11个纯元素晶体具有铁磁性,它们是33d铁、钴、镍,以及4f轧、铽、镝、钬、铒、铥和面心立方的镨、面心立方的钕。

(5)亚铁磁性 亚铁磁性的宏观磁性与铁磁性相同仅仅磁化率低一些,大约为100?103典型的亚铁磁性物质为铁氣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。

以上五种磁性及--些相应物质的磁化率数据见表。

磁性类型

元素或化合物

磁化率χ

抗磁性

Cu

-1.0×10-5

Zn

-1.4×10-5

Au

-3.6×10-5

Hg

-3.2×10-5

H2O

-0.9×10-5

H

-0.2×10-5

顺磁性

Li

4.4×10-5

Na

0.62×10-5

AL

2.2×10-5

V

38×10-5

Pd

79×10-5

Nd

34×10-5

空气

36×10-8(氮是抗磁性)

反铁磁性

MnO

0.69[XO/X(TN)]

FeO

0.78

CoO

NiO

0.67

CrO

Cr2O3

0.76

铁晶体

-1.4×10-6(相对磁导率)

钴晶体

-103

铁磁性

镍晶体

-106

3.5%Si-Fe

-7×104

AINiCo(铝镍钴)

=10

亚铁磁性

Fe3O4

-102(相对磁导率)

各种铁氧体

-103

上述五种磁性物质的磁化率和温度有不同的关系

的磁性并不是定不变的。同一种物质在不同的环境条件下可以具有不同的磁性。例如,铁磁性物质在居里点温度以下是铁磁性的到达居里点度则转变成为磁性:重稀土金属在低温下是强磁性的,在温或温下却变成了磁性

五种磁性对应不同的磁结构抗磁性物由于电子的抵抗磁矩所以很小,顺磁性物质和反铁磁件物于磁混乱取向和相抵消,磁化率也很小。因此这三种磁性弱磁性。铁磁性物质中磁矩平行取向磁化很高铁磁性物质磁矩虽为反平行排列但是磁矩不能完全抵消而显示较高的磁化率。此铁磁性和亚铁磁性为强磁性。

由于抗磁性、顺磁性和反铁磁性都是弱磁性,需要精密仪器才能检测出来,因此在技术上很少应用。铁磁性和亚铁磁性是强磁性,在技术上有着广泛的应用,通常所说的磁性材料就是指具有铁磁性或亚铁磁性的强磁性材料。

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