《无机材料物理性能》第七章 磁学性能（7.1）基本概念

71基本概念 电极化:在外电场作用下,介质内的质点(原子、分子 离子)正负电荷重心的分离,使其转变成偶极子的过程 或在外电场作用下,正、负电荷尽管可以逆向移动,但它们 并不能挣脱彼此的束缚而形成电流,只能产生微观尺度的相 对位移并使其转变成偶极子的过程。 磁化:是指在物质中形成了成对的N、S磁极 三、电荷—磁极,电荷量—磁极强度 两个磁极间的相互作用力与两个电荷间的相互作用力表达式 相似。所不同的是公式中一个有真空介电常数En,一个为真 空磁导率μ

7.1 基本概念 一、电极化：在外电场作用下，介质内的质点（原子、分子、 离子）正负电荷重心的分离，使其转变成偶极子的过程。 或在外电场作用下，正、负电荷尽管可以逆向移动，但它们 并不能挣脱彼此的束缚而形成电流，只能产生微观尺度的相 对位移并使其转变成偶极子的过程。 二、磁化：是指在物质中形成了成对的N、S磁极。 三、电荷——磁极，电荷量——磁极强度 两个磁极间的相互作用力与两个电荷间的相互作用力表达式 相似。所不同的是公式中一个有真空介电常数o ，一个为真 空磁导率 o

偶极子:构成质点的正负电荷沿 电场方向在有限范围内短程移动, 形成一个偶极子 q 电偶极矩μ:μ=ql 磁矩:将磁极强度为qn、相距为L 的磁极对置于磁场强度H中,为达 偶极子 到与磁场平行,该磁极对要受到 磁场力F的作用,在转矩 T= LqmHsin的作用下,发生旋转, 该式中的系数qn定义为磁矩 磁偶:具有磁矩的磁极对

偶极子：构成质点的正负电荷沿 电场方向在有限范围内短程移动， 形成一个偶极子 电偶极矩 ：=ql 磁矩：将磁极强度为qm、相距为L 的磁极对置于磁场强度H中，为达 到与磁场平行，该磁极对要受到 磁场力F的作用，在转矩 T=LqmHsin的作用下，发生旋转, 该式中的系数qmL定义为磁矩。 Mi= qmL 磁偶：具有磁矩的磁极对 -q +q l E 偶极子 -qmH qmH S N 

极化强度P磁化强度M (单位体积中的偶极矩或磁 偶矩,表征材料被极化或磁 化的能力。) 也可用环行电流描述磁矩M 的定义:M=I△S 磁矩 (I:为环形电流,△S: 封闭环形的面积)

磁矩 极化强度P——磁化强度M （单位体积中的偶极矩或磁 偶矩，表征材料被极化或磁 化的能力。） 也可用环行电流描述磁矩M 的定义 ：M=IS （ I：为环形电流， S： 封闭环形的面积）

磁及磁现象的根源是电荷的运动。 原子中有原子核和电子,对于电子,无论是轨道运 动还是自旋运动,都会产生磁矩,原子核也会产生 磁矩,但该磁矩很小,因此磁及磁现象的根源主要 是电子的运动。 电子运动不能完全抵消的原子的原子具有磁矩

磁及磁现象的根源是电荷的运动。 原子中有原子核和电子，对于电子，无论是轨道运 动还是自旋运动，都会产生磁矩，原子核也会产生 磁矩，但该磁矩很小，因此磁及磁现象的根源主要 是电子的运动。 电子运动不能完全抵消的原子的原子具有磁矩

极化强度P:P=cnXE(xe:电极化率) 磁化强度M=∑mV=xH(x:磁化率) 如图:有F=BI 外磁场H 电流 力F(罗仑兹力)

极化强度P： P= o eE （ e：电极化率） 磁化强度M=  m/V=  H (：磁化率) 如图：有F=BI， 电流 外磁场H 力F(罗仑兹力） y z x

真空中有B=μoH(μo:真空磁导率)(相对应电流 密度与外加电场的关系:=1p=JE) 磁性体对外部磁场的反应强度可通过下式表示: 对于厘米克秒制单位: B=pH+M=(μ0+x)H=pH μ=μo+x 引入无量刚x=%/μ0 μr=/H=Xr+1 xr、μ分别为相对磁化率和相对磁导率

真空中有B= 0H( o :真空磁导率)(相对应电流 密度与外加电场的关系： =1/  =J/E) 磁性体对外部磁场的反应强度可通过下式表示： 对于厘米克秒制单位： B= 0H+M=(0+ ) H= H = 0+  引入无量刚r= / 0  r = / 0 = r +1 r 、  r分别为相对磁化率和相对磁导率

磁介质的磁导率 顺磁性 抗磁性 物质 (μr-1)/10 物质 (1-ur /10-6 氧(1大气压) 0.063 铝铂 23 铜 8.8 360 岩盐 12.6 铋 176

磁介质的磁导率 顺磁性 抗磁性 物质 （μr －1）/10 －6 物质 （1－μr） /10－6 氧（1大气压） 1.9 氢 0.063 铝 23 铜 8.8 铂 360 岩盐 12.6 铋 176

常用铁磁性物质、铁氧体的磁性能 物质 (起始 居里温度 Fe 150 1043 110 627 Fe3O4 858 NiFeo 10 858 Mno.65Zn,. O4 1500 400

常用铁磁性物质、铁氧体的磁性能 物质 μ0（起始） 居里温度 Fe 150 1043 Ni 110 627 Fe3O4 70 858 NiFe2O4 10 858 Mn0.65Zn0.35Fe2O4 1500 400