第三章的磁性概述.pptVIP

- * - 提高软磁性途径 a、成分：Fe、Co、Ni、纯金属或合金(Bs↑)，非晶态合金。 b、纯化基体(杂质少，第二相质点少) c、慢冷粗化晶粒→减少晶界，退火→减少位错 用途 a、磁敏感元件：磁探头，磁头 b、磁屏蔽罩、带。 c、交流变压器、继电器铁芯。 软磁体 - * - 就静态磁性来说，一般金属磁性材料要达到Hc＞8×l04A·m-1是相当困难的，但铁氧体却可得到很高的Hc。例如，钡铁氧体可得到Hc=11.5×104A·m-1；而铁氧体的Ms较低，而金属磁性材料的Ms都较高。 铁氧体与金属磁性材料磁滞回线的比较 - * - 矩磁材料 其剩磁大而矫顽磁力小，磁滞回线为矩形。(记忆元件) H a)矫顽力Hc要适当 (16～80kA/m) 以便有效地存储信息，抵抗环境干扰，减少剩磁状态的自退磁效应，提高记录密度； b)磁滞回线矩形比高 即Br/Bs、Hc/Br高。 磁滞回线陡直近于矩形，以减少自退磁效应，使介质中保留较高的剩磁，提高记录信息的密度和分辨力，从而提高信号的记录效率； c)饱和磁化强度Bs要高. 以获得高的输出信号，提高单位体积的磁能积，提高各向异性导致的矫顽力； d)温度稳定性好，老化效应小. e)用于垂直记录的介质. 其垂直磁各向异性系数要高。 以保证在宽温长期条件下稳定存储； - * - 磁滞损耗 当铁磁材料处于交变磁场中时（如变压器中的铁心），它将沿磁滞回线反复被磁化→去磁→反向磁化→反向去磁。在此过程中要消耗额外的能量，并以热的形式从铁磁材料中释放。 hysteretic losses 磁滞回线表示铁磁材料的一个基本特征。它的形状、大小，均有一定的实用意义。可以证明，磁滞损耗与磁滞回线所围面积成正比。 - * - 巨磁阻效应 2007年诺贝尔物理学奖 阿尔贝·费尔(法)彼得·格林贝格尔(德) “用于读取硬盘数据的技术，得益于这项技术，硬盘在近年来迅速变得越来越小 ” 所谓巨磁阻效应，是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化的现象。 巨磁阻是一种量子力学效应，它产生于层状的磁性薄膜结构。这种结构是由铁磁材料和非铁磁材料薄层交替叠合而成。当铁磁层的磁矩相互平行时，载流子与自旋有关的散射最小，材料有最小的电阻。当铁磁层的磁矩为反平行时，与自旋有关的散射最强，材料的电阻最大。 - * - 磁性在材料研究中应用 1、钢淬火后残余奥氏体的测定 2、用热磁仪(Thermal magnetic instrument)法建立钢的C曲线(TTT曲线) 3、淬火钢的回火转变 4、用热磁仪测铁磁体的居里温度(Tc) 5、用热磁仪测钢的相应临界点(Ac1、Ac3、Ms、Mf) - * - ∵残余奥氏体是较弱的顺磁相 ∴残余奥氏体的体积分数: M——试样饱和磁化强度 Vm——马氏体体积 V——试样体积 Mm——马氏体的饱和磁化强度 Vr——残余奥氏体体积 Mr——残余奥氏体的饱和磁化强度 例：残余奥氏体的测定 ∴ Mr≈0 M——用磁性仪直接测出 Mm——可以将钢淬火后冷处理成100%马氏体后来测Mm。 - * - 磁畴：磁性材料内部的一个个小区域，每个区域内部包含大量原子，这些原子的磁矩都象一个个小磁铁那样整齐排列，但相邻的不同区域之间原子磁矩排列的方向不同，如下图所示。各个磁畴之间的交界面称为磁畴壁。 - * - 顺磁体的χ-T关系曲线示意图 单纯顺磁性 存在铁磁性 存在反铁磁性转变 - * - 1907年法国科学家外斯系统地提出了铁磁性假说，主要内容： 铁磁性假说 （1）铁磁物质内部存在很强的“分子场”，在“分子场”的作用下，原子磁矩趋于同向平行排列，即自发磁化至饱和，称为自发磁化； （2）铁磁体自发磁化分成若干个小区域(这种自发磁化至饱和的小区域称为磁畴)，由于各个区域(磁畴)的磁化方向各不相同，其磁性彼此相互抵消，所以大块铁磁体对外不显示磁性。 铁磁性的本质 技术磁化理论，解释 铁磁体在磁场中的行为 - * - 自发磁化 某些原子的核外电子的自旋磁矩不能抵消，从而产生剩余的磁矩。但是，如果每个原子的磁矩仍然混乱排列，那么整个物体仍不能具有磁性。 铁磁性材料的磁性是自发产生的。所谓磁化过程(又称感磁或充磁)只不过是把物质本身的磁性显示出来，而不是由外界向物质提供磁性的过程。 只有所以原子的磁矩沿一个方向整齐地排列，就象很多小磁铁首尾相接，才能使物体对外显示磁性，成为磁性材料。这种原子磁矩的整齐排列现象，就称为自发磁化。 - * - 形成铁磁性的条件 (1)在原子的电子壳层中存在没有被电子填满的状态是产生铁磁性的必要条件。 可是对另一些过渡族元素，如锰在3d态上有五个空位，若同向排列，则它们自旋磁矩的应是5μB，但它并不是铁磁性元素。