磁性与器件及引言1详解.ppt

磁性材料及器件; [1] 姜寿亭 李 卫 编著 凝聚态磁性物理 科学出版社 2003 [2] 奥汉德利 著 现代磁性材料原理和应用 英文版2000；化学工业出版社 2002 [3] 戴道生等编著 铁磁学（上，中，下）科学出版社 1987 [4] 宛德福 马兴隆 编著 磁性物理学 电子工业出版社 1999 [5] 李国栋 编著 当代磁学 中国科学技术大学出版社 1999 [6] 章 综、李国栋 编著 我们生活在磁的世界里 清华大学出版社 2000;磁性材料及器件;1.2.1 静磁现象;1.1 磁性功能材料及应用概述;战国时期，我国已有磁性指南--司南的记载，其开创了人类对磁学和磁性材料研究的先河; 指南针—中国古代四大发明，对西方航海业的大发展起了重要作用。;从1900年到1930年，先后确立了金属电子论、顺磁性理论、分子磁场、磁畴概念、X射线衍射分析、原子磁矩、电子自旋、波动力学、铁磁性理论、金属电子量子论等相关的理论。从而形成了完整的磁学科学体系。在此后的20~30年间，出现了种类繁多的磁性材料。;施汝为 （1901 11.19 - 1983 01.18） ，物理学家， 1934年耶鲁博士，1955年学部委员，中国近代磁学的奠基者和开拓者之一。在铁磁合金和磁铁矿的磁晶各向异性、磁畴观察研究和铝镍钴系永磁合金磁性改进等方面做出了重要贡献，并在中央研究院建立了我国第一个磁学研究实验室，培养了大量磁学专门人才。长期担任中国科学院物理研究所所长，为我国磁学研究和物理学研究事业的发展做出了贡献。 1931年在国内发表了第一篇磁学研究论文。 ;国内主要的磁学与磁性材料的重点、专业研究单位 中国科学院物理研究所磁学国家重点实验室 兰州大学磁学与磁性材料教育部重点实验室 中科院宁波材料所正在筹建“磁性材料与器件中科院重点实验室” 西南应用磁学研究所;二.? 磁学、磁性材料研究领域;三.? 磁性功能材料应用领域;现代汽车需要使用几十个小型永磁电动机和其它磁控机械元件。;;;磁冰箱原型机; 没有磁的应用，现代文明是不可想像的。 了解物质磁性，已经成为我们从事现代生产，熟悉现代生活的必要准备，更是我们可以选择的研究方向。;Global market for magnetic materials the total in 1999 was about 30b$.;20世纪80－90年代是磁性材料发展史上辉煌的一页：(3d-4f)稀土磁性材料；非晶，纳米晶磁性材料；磁电子材料等横空出世，开创了磁性材料新纪元。; ;第一，二代稀土永磁 (1967—1975); IBM91年研发，94年推出AMR读出头。在1998年推出采用自旋阀结构的GMR读出头，轻易突破10 Gbits/in2。 日立宣布将采用CPP-GMR技术在2010年实现1 Tbits/in2。; 电子时代的瓶颈 尺度限制：原子极限？量子涨落：测不准原理。 解决途径：利用电子的自旋属性 自旋电子学，其目标是利用电子的自旋属性，而不仅是电荷属性，带来电子技术领域的革命。 先决条件 自旋极化： 自旋相关散射： 自旋驰豫：达到微米级。作为对比，动量驰豫是纳米级。;;四.? 磁性功能材料的全球产量、市场、机遇与挑战;我国磁性材料的生产在国际上占有重要的地位.其中,永磁铁氧体的产量达11×104ｔ,居世界首位;软磁铁氧体产量4×104ｔ,居世界前列;稀土永磁产量4300ｔ,居世界第二. 但是,目前我国生产的磁性材料基本上是低性能、低附加值材料,与发达国家存在较大的差距，产值与产量不相称. 根据中国工程院的专项调查和预测,我国2008年磁性材料的需求量: 永磁铁氧体15×104ｔ,软磁铁氧体6×104ｔ,稀土永磁8000~10000ｔ，产能不够。;(1)加强磁性材料的基础和应用基础研究； (2)改善现有的磁性材料：优化制备工艺、降低生产成 本、提高其磁性能； (3)发展具有自主知识产权的新型磁性材料,特别是纳米磁性材料。纳米磁性材料是纳米材料中最早进入工业化生产的功能材料,应用广泛,性能优异,特别是在信息存储、处理与传输中占据重要地位,其基础研究和应用开发正方兴未艾. (4)加强研究、生产、应用三方面的结合,不断开拓磁性材料新的应用领域并促使其发展.;中国加入WTO后，国外公司的进入增加了中国磁性材料的产量。 ① 中国家电、汽