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磁学的磁材料

发布时间:2019-05-29      点击数:1197
除了古时已知道的磁铁矿和铁外,人们在两千多年中还没有发现其他具有强磁性的物质。发现钴(1733)和镍(1754)后不久就知道它们也像铁那样具有强磁性。至于一般的物质在较强磁场作用下能否多磁钢少表现一点磁性,则直到法拉第在老年时期才有系统的观察。英国工程师斯特金于1824年

创制了电磁体,故那时实验室可有较强的磁场设备,但法拉第在需要高度稳定的磁场时仍用了大的永磁体。

法拉第测量了样品在不均匀磁场中被磁化时所受磁铁到的力,这个方法后来有了不少改进,至今仍广泛用于观测弱磁物质的磁化率,也用于观测铁等强磁物质的饱和磁化强度。

法拉第发现,一般的物质在较强磁场作用下吸铁磁都显示一定程度的磁性,只是除了极少数像铁那样的强磁性物质外,一般物质的磁化率的绝对值都是很小的。它们又可分为两类:一类物质的磁化率是负的,称之为抗磁性物质。这些物质在磁场中获得的磁矩方向与磁场方向相反,故在不均匀磁场中被推向磁场减弱的方向,即被磁场排斥;另一类物质的磁化率是正的,在不均匀磁场中被推向磁场增强的方向,即被磁场吸引,法拉第称它们为顺磁性物质。像铁那样强的磁性显然是特殊的,应另属一类,后来称为铁磁性。这样,在法拉第以后的近百年中,物质的磁性分三大类。

1895年,法国物理学家居里发表了他对三类物质的磁性的大量实验结果,他认为:抗磁体的磁化率不依赖于磁场强度且一般不依赖于温度;顺磁体的磁化率不依赖于磁场强度而与绝对温度成反比(这被称为居里定律);铁在某一温度(后被称为居里点)以上失去其强磁性。

19世纪30年代初,法国物理学家奈耳从理论上预言了反铁磁性,并在若干化合物的宏观磁性方面获得了实验证据。1948年他又对若干铁和其他金属的混合氧化物的磁性与铁磁性的区别作了详细的阐释,并称这类磁性为亚铁磁性。于是就有了五大类磁性。从20世纪末至今又有些学者提出了几种磁性的新名称,但这些都属于铁磁性的分支。

法国物理学家朗之万于1905年提出了抗磁性和顺磁性的经典理论,但十多年后范列文证明,朗之万理论中的某些假设不合于经典统计力学原理,及至原子结构的量子论模型兴起后,朗氏的假设又成为可允许的。今天对这两种磁化率的粗浅理论公式已经过量子力学的改正,但还保留着朗之万理论的基本形式。




作者:东阳市卓越电磁材料厂

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关键词:磁钢磁铁吸铁磁