第四讲.磁性材料 [自动保存的].pptVIP

图10 步进马达 Fig. 10 Stepper motor 美国的J.M.Vranish等在尺蠖式马达蠕动原理的基础上，开发出了转动式步进马达。 ?铁氧体磁性材料 铁的氧化物和几种其他金属氧化物组成的复合氧化物等称为铁氧体。 具有亚铁磁性的铁氧体是一种强磁性材料，通称为铁氧体磁性材料。 ?磁性薄膜 磁记录薄膜； 磁光薄膜； 磁阻薄膜（磁阻效应）。 ?高分子磁性材料 是纯有机物质的磁性材料 软磁材料：高磁导率，低矫顽力，易磁化又易退磁的材料，交变场下磁损耗小，是电工和电子技术的基础材料，用于电机，变压器，继电器，电感，互感等。 永磁（硬磁）材料：高矫顽力、高剩余磁化强度的材料，用作产生磁场。综合指标是磁能积。 磁记录材料：包括磁记录介质材料和磁读出头及写入头。磁随机存储器（MRAM)等。 旋磁材料：利用旋磁性的材料。 特殊磁性材料：利用磁致伸缩，磁光、磁卡等效应的材料，磁性液体等。 强磁材料的应用 H B H B H B B H 软磁 永磁 矩磁 指南针的鼻祖——司南 地磁场是指南的前提 战国末年（先秦）《韩非子》：“先王立司南以端朝夕。” 东汉时的王充在他的著作《论衡》中对司南的形状和用法做了明确的记录。 指南针——磁性材料的最早应用 指南针——中国古代四大发明之一 指南针——磁性材料的最早应用 北宋，曾公亮《武经总要》：“用薄铁叶剪裁，长二寸，阔五分，首尾锐如鱼型，置炭火中烧之，侯通赤，以铁钤钤鱼首出火，以尾正对子位，蘸水盆中，没尾数分则止，以密器收之。用时，置水碗于无风处平放，鱼在水面，令浮，其首常向午也。”（利用地磁场人工磁化） 指南鱼 指南龟 北宋，沈括《梦溪笔谈》：“方家以磁石摩针锋，则能指南。” 人工磁化方法的发明，对指南针的应用和发展起了巨大的作用。 IBM硬盘的发展 关于磁性材料的认识之一——磁存储技术 磁悬浮列车 上海磁悬浮列车 平均时速300公里/小时，最高时速430公里/小时 磁制冷冰箱 磁制冷是一种以磁性材料为工质的制冷技术 ，基本原理是借助磁制冷材料的磁热效应即磁制冷材料等温磁化时向外界放出热量，而等温退磁时从外界吸取热量，以达到制冷目的 ? 磁盘存储 所谓磁存储就是以记录磁场方向的方式或磁场的有无来储存资料。 数据在磁片上以磁化的点来表示， 被磁化的点代表1，没有被磁化的点代表0 电磁炉 电磁炉的内部有一个金属线圈，当电流通过线圈时，会产生磁场。这一随时间变化的磁场导致在金属煲内产生一感应电场。金属煲内的电子受电场影响进行运动。由于有电阻，电子运动时会放出大量热能，这些热能便可用作煮食。 金属煲的电阻必须足够大，才能产生足够的热量，所以一般只能选用铁和不锈钢煲，铜煲就不大可能，更不能用玻璃、陶瓷、塑料等。 ?? 特点： 直接发热，热效率高达90% 炉面无明火，无烟无废气 电磁火力强劲，安全可靠 在医学上，利用核磁共振可以诊断人体异常组织，判断疾病，这就是我们比较熟悉的核磁共振成像。 利用磁性纳米材料表面功能基团与可识别病兆的功能分子进行耦联，是实现磁性纳米晶体在疾病鉴别诊断中应用的最可行的手段之一。 电磁炮是把炮弹放在螺线管中，螺线管产生的磁场对炮弹将产生巨大的推动力将炮弹射出的一种新型武器“电磁式武器”。类似的还有电磁导弹等。 军事 领域 天文、地质、考古和采矿等领域的磁应用 磁暴 极 光 磁选矿 北极光是太阳风中的粒子（高能带电粒子流）和地磁场相互作用的结果。当它们到达地球时，与地磁场发生相互作用，使得这些粒子向南北极运动和聚集，并且和地球高空的稀薄气体相碰撞，结果使气体分子受激发，从而发光。 太阳黑子是太阳上磁场活动非常剧烈的区域。太阳黑子的爆发对我们的生活会产生影响，例如使得无线电通信暂时中断等。因此，研究太阳黑子对我们有重要意义。 * * 深入研究发现，典型抗磁性是轨道电子在外磁场中受到电磁作用而产生的，因而所有物质都具有的一定的抗磁性，但只是在构成原子（离子）或分子的磁距为零，不存在其它磁性的物质中， 才会在外磁场中显示出这种抗磁性。在外场中显示抗磁性的物质称作抗磁性物质。除了轨道电子的抗磁性外，传导电子也具有一定的抗磁性，并造成反常。 在较弱的磁场作用下，就能产生很大的磁化强度。是很大的正数，且与外磁场呈非线性关系变化。具体金属有铁、钴、镍等。铁磁体在温度高于某临界温度后变成顺磁体。此临界温度称为居里温度或居里点，常用Tc表示。 * 。如果相邻原子磁矩相等，由于原子磁矩反平行排列，原子磁矩相互抵消，自发磁化强度等于零。这样一种特性称为反铁磁性（antiferromagnetism）。