电子科大磁性物理习题.docVIP

习题一 在一小磁铁的垂直方向R处，测得它的磁场强度为H，试求这磁铁的磁偶极矩jm和磁矩μm。 垂直板面方向磁化的大薄片磁性材料在去掉磁化场后，它的磁极化强度是1Wb·m-2，试计算板中心的退磁场强度Hd等于多少？ 设铁磁体为开有小缺口l1的圆环，其圆环轴线周长为l2，当沿圆环周均匀磁化时，该铁磁体的磁化强度为M，试证明在缺口处产生的退磁场强度Hd为：Hd＝。 一圆柱形磁体，长6厘米，直径2厘米，具有的磁矩为14000尔格/奥（e.m.u），试求该磁体的磁化强度等于多少？ 物质按磁性可分为几类？各类磁性的χ-T关系曲线怎样？ 比较jm与μm、J 与M的区别与联系。 何谓退出场（Hd）？退磁因子N与哪些因素有关？ 习题二 试计算自由原子Fe、Co、Ni、Gd、Dy等的基态具有的原子磁矩μJ各为多少？ 为什么铁族元素的有效玻尔磁子数nf的实验值与理论公式nf＝gJ[J(J+1)]1/2计算结果不符合而与公式nf＝2[S(S+1)]1/2计算结果较为一致。 何谓轨道角动量冻结现象？ 简述晶体场理论的基本物理思想。 何谓“杨特勒效应”及其产生机制。 设过渡族的3d态，稀土金属的4f态各有8个电子，求： （1）各孤立原子的原子磁矩； （2）这两类物质中离子磁矩各为多少？ 计算:Fe2+、 Fe3+、 Mn2+、Ni2+、Co2+、 Ti4+、与 Cr3+、 Cu2+、 Zn2+等离子在物质中的磁矩。 习题三 铁（金属）原子的玻尔磁子数为2.22，铁原子量为55.9，密度为7.86×103kg·m-3，求出在0K下的饱和磁化强度。 铁氧体的N型Ms（T），且两者均为负，自旋相同，则B1、B2两个二次晶格的磁矩不能保持平行。试由总交换能等于极小值的条件证明：。 若要用饱和磁化强度Ms高的铁氧体，计算后提出用哪一种？ 铁氧体： CuFe2O4 ZnFe2O4 Fe3O4 NiFe2O4 MnFe2O4 晶格常数： 8.22? 8.44? 8.31? 8.34? 8.22? 镍锌铁氧体的分子磁矩为M=6.5，求其离子分布式。 习题四 面心立方晶体的磁晶各向异性能密度表达式：FK=K1（α12α22+α22α32+α32α12）+K2（α12α22α32）+…，当K1＜0，K2=0，试证明易磁化轴为[111]。 设铁单晶体λ[100] = λ[111] = λs在晶面（001）内加上与[100]轴成φ角的均匀张应力σ，试求在（001）晶面内由FK和Fσ共同决定的易磁化轴与[100]轴间的夹角θ和φ角之间的关系式，若已知时，则θ等于多少？ 证明立方多晶体的磁致伸缩与单晶体的磁致伸缩λ[100]和λ[111]有以下关系： 说明磁弹性能具有单轴各向异性，并证明等效。 应用式（4-70）讨论铁磁材料受不同应力（σ＞0，或σ＜0）时，磁畴中自发磁化强度Ms的取向情况。 5.1 设立方晶体铁在室温的自发磁化强度Ms = 1.7×106A·m-1。磁晶各向异性常数K1 = 4.81×104J·m-3，A = 2.16×10-21J，a = 2.86×10-10m，试计算形成单畴时的临界尺寸。 5. 已知如图示正方框形铁磁单晶体的边宽L = 8.5×10-3m，饱和磁化强度Ms =1.5×106A·m-1，畴壁能密度γw = 2×10-3J·m-2，而易磁化方向为对角线方向，求磁畴的宽度D。 习题 5.4 5. 已知钴单晶的晶格常数a =2.51×10-10m，磁晶各向异性常数Ku1 =1.2×104J·m-3，测得居里温度Tc =1400K，设自旋量子数S=1/2，交换积分A从式（3-82）获得，试计算其畴壁的宽度和能量。 补充参考题： 1. 简述分畴原因与畴壁为何有一定厚度。 2. 分别推导磁晶各向异性较强的立方晶体和单轴晶体的单畴颗粒的临界半径。3. 在讨论单轴晶体的封闭畴时，设样品的两表面与易轴所成角度为θ1、θ2 ，如图: 求证：平衡时畴宽为： 6.1 设有一旋转椭球形铁磁体，N2＞N1，外磁场强度H沿x轴方向磁化，试计算其起始磁化率大小。样品如图6-56所示。 6.2 证明外磁场强度垂直于单易磁化轴的单晶体，其单畴颗粒在弱磁场中的磁导率。 6. 有一立方晶体单畴颗粒在饱和磁化后，又被反磁化。试计算其由应力各向异性和形状各向异性决定的矫顽力。 6. 设钡铁氧体晶粒为薄片状，片的法线方向与易磁化轴平行，并设法线方向的退磁因子为1，求沿法线方向的矫顽力大小。 补充参考题： 1. HC影响的两重性。 2. 多晶材料在磁中性状态、饱和磁化状态、剩磁状态及矫顽力控制下的磁矩如何分布？ 习题七 7.1 试分析复数磁导率虚部与各种损耗机制的关系。 7.