材料物理-Magneto.pdf

材料的磁性（Magnetism） 磁学和磁性材料的应用： 1）电气化：发电用的发电机和动力用的电动机内磁钢 2 ）信息化：磁记录器和磁存储器 3 ）高能加速器和粒子检测器：需要使用强磁场 4 ）原子核和基本粒子的微观物理学研究：产生磁场的装置 5 ）生物学和医学：生物体为弱磁体，各组织和器官的弱磁性有所不 同，疾病诊断 6 ）地球科学研究和应用：研究地磁场的起源和演化。 7 ）天文学的研究和航天新技术：目前已知的最强磁场 （脉冲星即中 8 9 -13 子星的磁场高达10 -10 T ）和最低磁场 （星系际磁场低到10 T ）均 存在于天文学的研究中。 本章内容主要介绍凝聚态物质各种磁性的形成机理及宏观表现， 磁有序的各种理论，外磁场作用下磁性物质内部的相互作用过程以及 磁性应用的相关问题。 计算机硬盘 磁记录介质 永磁马达 磁头 硬磁驱动片 1TB(1000GB)存储的文件可打印1亿令纸(500张为1令)，耗费5万多棵 树；可存储播发16天的DVD品质的影音文件；可存储100万张图片；可连 续播发2年的音乐。 永磁在汽车上的应用 CD马达 太阳顶马达 窗户升降 安全带马达 雨刷马达 风扇马达 前洗刷泵 前灯门马达 油泵马达 位置调整马达 水泵马达 速度传感器 起动马达 功率操纵马达 磁悬浮列车 上海磁悬浮列车时速 430公里/小时 使用电磁铁 日本的超导磁悬浮列车 载人试验，运行时速达 581 公里/ 小时 （2003 年）。到2004 年2 月27 日，超导磁悬浮总的试 验里程达到了341883公 里，乘客为63942 人次。 磁现象的普遍性：地球磁场 生物磁性：许多生物体内就有天然的纳米磁性粒子，如磁性细菌， 鸽子，海豚，石鳖，蜜蜂，人的大脑等。这里有大量的课题需要研 究，特别需要有物理和磁学背景的人员参与，有利于对问题的理解。 例如： 1975年发现了向磁性细菌体内有一排磁性纳米粒子，这些磁性 纳米粒子导航作用的物理原理和生物过程有何关系？ 实验室中常规磁铁的磁场可达1-2 T ，超导磁铁可达20 T 7T磁学测量系统SQUID- 7T磁学测量系统MPMS 14T物性测量系统PPMS VSM ，直流磁化率测量 交流、直流磁化率测量 电阻率、霍尔、比热测 量 主要参考资料： [1] 姜寿亭、李卫编著 《凝聚态磁性物理》 科学出版社 2003 [2] 戴道生、钱昆明著 《铁磁学(上, 中,下)》科学出版社 1998 [3] 中国科学技术大学，张泰永 《磁性物理》课件 [4] 中国科学技术大学，李晓光 《材料物理》课件 [5] 磁学国家重