1、 當磁體無限小時，體系定義為元磁偶極子：指強度相等，極性相反并且其距離無限接近的一對“磁荷”磁矩：磁偶極子等效的平面回路的電流與回路面積的乘積單位體積的磁體內,所有磁偶極子的 jm或磁矩m的矢量和 叫做磁極化強度和極化強度磁場強度H (magnetic intensity)：(靜磁學定義) 為單位點磁荷在該處所受的磁場力的大小，方向與正磁荷在該處所受磁場力方向一致。磁感應強度：描述磁場的物理量定義是磁化率：表征磁體磁化難易程度的物理量，定義為磁化強度與磁場強度之比磁導率：表征磁體磁性、導磁性及磁化難易程度的物理量磁化曲線：表征物質中磁感應強度B或者磁化強度M與磁場強度H之間的關系磁滯回線：在外

2、加磁場從正的最大到負的最大，在回到正的最大時，M-H、B-H多圍成的圖形抗磁性：最基本特征是磁化率為負值且絕對值很小c<0，| c |<<1疇壁位移：在有效場的作用下，自發磁化方向接近于H方向的磁疇長大，而與H方向偏差較大的近鄰磁疇相應縮小，從而使疇壁發生位置變化疇壁轉動：在外磁場不等于零時，鐵磁體磁疇內的磁矩一直相著外磁場H 方向轉動。所有物質都具有一定的抗磁性，稀有氣體：He,Ne.Ar,Kr,Xe 多數非金屬和少數金屬：Si,Ge,S,P, Cu,Ag,Au, 不含過渡族元素的離子晶體：NaCl,KBr, 不含過渡族元素的共價鍵化合物：H2,CO2,CH4 等 幾乎所有

3、的有機化合物和生物組織： 水；順磁性：最基本的特征就是磁化率為正值且很小0<c<<1，磁化率隨溫度的關系服從居里-外斯定律，在居里溫度之上時，呈現順磁性，低于居里溫度，則表現為其他性質。過渡族元素、稀土元素和錒系元素金屬：Mn,Cr,W,La,Nd, Pt,Pa, 含有以上元素的化合物：MnSO4,FeCl3,FeSO4,Gd2O3, 堿金屬和堿土金屬：Li,Na,K,Ru,Cs,Mg,Ca,Sr,Ba 包含有奇數個電子的原子或分子： HCl,NO,有機化合物中的自由基 少數含有偶數個電子的化合物： O2,有機物中的雙自由基等 鐵磁性：基本特征：1.內部具有按磁疇分布的自發磁

4、化2. 具有很高的磁化率，可達3. 存在磁性轉變的溫度-居里溫度，當溫度低于居里溫度時，呈現鐵磁性，當溫度高于居里溫度時，表現為順磁性。4. 在居里溫度附近，比熱存在反常5. 磁化過程中，磁化強度M與磁場強度H不是單一的函數關系，具有磁滯現象反鐵磁性：基本特征：存在一個磁性轉變溫度，在這一點存在磁化率溫度關系峰值。存在一次性轉變溫度（一般稱為奈爾溫度）低于奈爾溫度表現反鐵磁性，高于奈爾溫度表現順磁性。反鐵磁物質主要是一些過渡族元素的氧化物、鹵化物、硫化物， 如： FeO, MnO, NiO, CoO, Cr2O3, FeCl2, FeF2, MnF2, FeS, MnS亞鐵磁性：在磁結構的本質

5、上它和反鐵磁物質相似，但宏觀表現上卻更接近于鐵磁物質。當鐵磁顆粒減小到臨界尺寸以下(110 nm)，微粒的各向異性能遠小于熱運動能量，微粒的磁化矢量不再有確定的方向時，鐵磁粒子的行為類似于順磁性一樣。這些磁性顆粒系統的總磁性叫做超順磁性。退磁能：被磁化的非閉合磁體將在磁體兩端產生磁荷， 如果磁性體內部不均勻，還將產生體磁荷，面磁荷和 體磁荷都會在磁性體內部產生磁場，其方向和磁化強度方 向相反，有減弱磁化的作用，我們稱這一磁場為退磁場。形成自發磁化的小區域磁疇1.內稟矯頑力與磁感矯頑力之間的區別和聯系矯頑力分為磁感矯頑力和內稟矯頑力，在磁化過程中，反向充磁時，使磁感應強度B降為零所需加的反向磁場

6、強度稱為磁感矯頑力，但此時磁體的磁化強度并不為零，只是所加的反向磁場與磁化強度相互抵消（對外磁感應強度表現為零），；使磁化強度降為零所需加的反向磁場強度叫內稟矯頑力。內稟矯頑力是衡量磁性體退磁能力的一個物理量。2. 退磁場是怎么產生的？能克服么？如何今次那個退磁矯正？當一個有限大小的磁性體，在外場作用下磁化時，在他兩端的自由磁極將出現一個與磁化強度方向相反的磁場即退磁場。退磁場的強度與磁性體的形狀和磁極強度有關。能否克服：因為退磁場強度與磁體形狀尺寸有關，短而粗的樣品退磁場大，因此只要把樣品做成長而細的形狀就可以有效的減小退磁場。如何矯正：Heff=Hex-NM物質的磁性分為哪幾類？各有什么特

7、點？1. 抗磁性：外磁場的作用下，原子系統獲得與外磁場反向的磁矩的現象磁化率為負值且絕對值很小，磁化率不隨溫度和時間而改變，其磁化曲線為一直線2. 順磁性：內部磁矩在物外磁場時處于混亂排列，磁化率為正，且很小約為10-3-10-6數量級，服從居里外斯定律，3. 反鐵磁性：這類磁體磁化率某一溫度存在最大值，該溫度為奈爾溫度TN，當TTN時，呈現順磁性，服從居里外斯定律；當TTN時，呈現反鐵磁性。4. 鐵磁性：基本特征;a.內部存在按磁疇分布的自發磁化。B.磁化率很大一般103-106數量級；c.磁化過程M-H存在磁滯現象d.存在磁性轉變溫度-居里溫度e.磁化過程存在磁致伸縮現象和磁晶各向異性。5

8、. 亞鐵磁性：其宏觀磁性與鐵磁性一直，磁化率比鐵磁性略小，1-103數量級。最顯著的不同在于內部磁結構不同。磁性材料分為幾類？各有什么特點？1. 軟磁材料：極容易磁化又容易退磁的材料主要特征：a.具有較高的飽和從感應強度和低的剩余磁飽和強度b高的初始磁導率和最大磁導率c.低的矯頑力d.低的鐵損，高的電阻率2. 永磁材料a.經外磁場磁化后去除外磁場以后較長時間保留較高剩余磁性主要特性：1.較高的矯頑力2.高的剩余飽和磁感應強度3.高的最大磁能積4.高的穩定性3信磁材料：在信息技術中獲得應用的磁性材料4. 特磁材料：具有各種特殊功能和各種特別功能的磁性功能材料磁疇：鐵磁體內部自發磁化的區域疇壁：；

9、兩個磁疇之間的過渡層3-2什么是磁晶各向異性和磁致伸縮？它們產生的機理是什么？磁晶各向異性：磁化曲線隨晶軸方向不同而有所差別，存在于所有的鐵磁性晶體中產生機理：電子自旋運動與軌道運動存在耦合，電子軌道運動隨自旋運動發生改變,育有電子云的取向各向異性，因此電子運動在不同取向時，電子云交疊成都和交換作用都不同，這樣磁體從不同方向磁化時需要不同的能量，這就是次各向異性的起源磁致伸縮：磁性材料由于磁化狀態的改變，其長度或體積發生改變的現象產生機理：原子或離子自旋與軌道耦合作用材料的磁化機制有幾種？各有什么特點兩種：疇壁位移和磁疇轉動疇壁位移：在有效場的作用下，自發磁化方向接近于H方向的磁疇長大，而與H

10、方向偏差較大的近鄰磁疇相應縮小，從而使疇壁發生位置變化。疇壁轉動：在外磁場不等于零時，鐵磁體磁疇內的磁矩一直相著外磁場H 方向轉動。外磁場的作用是導致磁疇轉動的原因及動力磁損耗通常包括幾類？各有什么特點？渦流損耗 磁滯損耗 剩余損耗渦流損耗：影響因素：交變磁場的頻率f以及厚度d的平方成正比，電阻率成反比磁滯損耗：與鐵磁體的矯頑力有關，一般通過減小鐵磁體的矯頑力二降低磁滯損耗。剩余損耗;尺寸共振損耗、疇壁共振損耗、自然共振損耗影響因素及減小辦法：擴散離子濃度以及產品的成分和制備工藝4-1對軟磁材料基本性能要求有哪些？1. 高的飽和磁感應強度2.高的初始磁導率和最大磁導率3. 低的矯頑力4.低的功

11、率損耗和高的電阻率5.高的穩定性4-2提高軟磁材料的起始磁導率的途徑有哪些？1. 提高飽和磁感應強度2.減小磁晶各向異性常數和磁致伸縮系數3. 降低內應力4.控制晶粒尺寸大小5.材料的之織構化4-3軟磁材料分為哪幾類？金屬軟磁材料 1.電工純鐵：起始磁導率300-500 最大磁導率 6000-12000 矯頑力：39.8-95.5A/m應用場合：用于制造電磁鐵的鐵芯和磁極，電工用純鐵之惡能在直流磁場下工作 2.硅鋼片：具有很高的初始磁導率，電阻率和很高的溫度穩定性。用途：廣泛用于電動機發電機 變壓器等。3坡莫合金：弱場才非常高的磁導率，。磁性能可調性大；容易加工應用范圍：鐵芯材料 磁屏蔽材料

12、脈沖變壓器材料 等4鐵硅鋁合金：具有大的起始磁導率（3510），極高的最大磁導率（160000），應用范圍：廠常常加工成粉末鐵氧體軟磁材料：磁特性：1.高起始磁導率 2.高品質因子 3.高穩定性 4.高截止頻率具有良好的高頻特性主要用途：通訊設備 測控儀器 寬屏黛變壓器 微型低頻變壓器非晶態軟磁材料：磁特性：1、沒有長程有序®磁晶各向異性常數K1為零2、結構組織均勻，不存在晶界和析出物®高起始磁導率mi3、存在短程有序®磁致伸縮系數不為零4、電阻率較大，約為晶態合金的3倍以上，We小，可用高頻5、各向同性特點®強度高，韌性較好，耐腐蝕性強用途：高功率脈沖

13、變壓器 航空變壓器 開關電源納米晶軟磁材料：高飽和磁化強度、高初始磁導率、低矯頑力和高穩定性典型應用：功率變壓器 脈沖變壓器等4-4常用金屬軟磁材料有哪些，他們有什么特點，分別有那些應用？4-5常用的鐵氧體軟磁材料有那些？MnZn、NiZn、MgZn等尖晶石型鐵氧體以及Co2Z等平面六角型鐵氧體MnZn特性：起始磁導率可達40000，價格低廉。平面六角型鐵氧體截止頻率高，適合用高頻領域4-6與傳統晶態材料相比，非晶態軟磁材料有什么優勢，如和制備？1、沒有長程有序®磁晶各向異性常數K1為零2、結構組織均勻，不存在晶界和析出物®高起始磁導率mi3、存在短程有序®磁致伸

14、縮系數不為零4、電阻率較大，約為晶態合金的3倍以上，We小，可用高頻5、各向同性特點®強度高，韌性較好，耐腐蝕性強制備方法：1.氣相沉積法 2.液相冷卻法 3.高能粒子注入法4-7為什么說納米晶合金的發明是軟磁材料的一個突破性進展？納米晶軟磁合金如和制備，有哪些典型應用？此類合金的優點在于兼備了鐵基非晶合金的高磁感應強度和鈷基費勁合金的高磁導率、低損耗、低成本的特點。制備方法：非晶i晶化法應用：功率變壓器 脈沖變壓器，高頻變壓器等 硬磁材料5-1永磁材料的基本性能要求有那些？1. 剩余磁感應強度2.矯頑力Hc3.最大磁能積（BH）max要高4. 材料穩定性要高5-2如何提高永磁材料的

15、剩磁和矯頑力Hc？提高剩磁的方法;1.定向結晶 2.塑性變形 3.磁場成型 4.磁場処理提高矯頑力的方法：利用疇壁的不可逆轉動和不可逆位移。可以適當增大非磁性摻雜含量并控制其形狀和離散度，同時應選擇高磁晶各向異性的材料，或是增加內應力的起伏，選擇高磁致伸縮材料5-3永磁材料分類：1金屬永磁材料 2.鐵氧體永磁材料 磁性能：綜合磁性能較低 原料豐富 性價比高 應用：電極 電聲 3.稀土永磁材料很高的磁晶各向異性和磁致伸縮系數 因此具有較高的矯頑力SmCo5化合物的磁性能：很高的磁晶各向異性常數K1=1519×103kJ/m3（來源于其六角晶體結構和稀土元素的高磁晶各向異性）；高居里溫度

16、（來源于4f和3d電子的強耦合作用）；較高的最大磁能積（200kJ/3左右） SmCo5永磁合金用燒結法制造，工藝流程為熔煉®破碎®磁場成型®燒結®熱處理®加工®充磁；由于SmCo5容易氧化，所以熔煉、破碎、燒結、熱處理等工序都要在Ar氣等惰性氣體中進行第二代Sm2Co17合金在高溫下是穩定的Th2Ni17型六角結構，在低溫下為Th2Zn17型的菱方型結構（較為復雜）在Sm-Co系金屬間化合物中，Sm2Co17的飽和磁化強度MS和居里溫度TC均比SmCo5更高，有希望開發磁性能更高的永磁材料，同時若用Fe取代Co可使合金的MS和(BH

17、)max進一步提高； 缺點：Sm2Co17合金的磁晶各向異性不夠大，難以獲得高矯頑力，很難成為實用的永磁材料 Sm2Co17型永磁合金的磁能積達240kJ/m3，它的居里溫度高達850 °C ，剩磁可逆溫度系數為-0.036/°C左右，不可逆損失也很小，到150 °C仍低于2，在磁溫度穩定性上可與鋁鎳鈷合金相媲美。第三代鋁鐵硼四方結構，晶格常數a = 0.882 nm，c = 1.224 nm；每個單胞包含4個Nd2Fe14B，共68個原子，其中6種Fe晶位，2種稀土晶位和1種B晶位；沿c軸有6層不同的原子面，第一、四層是含Nd、Fe、B原子的面，其余各層只有Fe原子；Fe原子層面不平行于c面，稍微有些傾斜，而且被含Nd、Fe和B的原子的面隔開成為位相錯開一半再轉90°的上下兩部分；B原子占據6個Fe原子構成的三角柱體的中心位置A、居里溫度TC較低B、各向異性很強C、飽和磁化強度很高Nd2Fe14B相的基本磁性參數是：居里溫度TC » 582 K，室溫各向異性常數K1 = 4.2 MJ/m3, K2 = 0.7MJ/m3，室溫飽和磁化強度MS = 1.61 T