材料的磁学性能.pptxVIP

第7章 材料的磁学性能(Magnetic properties of materials);物质磁性或磁学是一门古老(现象与应用的历史悠久)又年轻 (应用愈加广泛，形成了与磁学有关的边缘学科)的学科。;物质磁性的普遍性;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（脉冲星即中子星的磁场高达108-109 T）和最低磁场（星系际磁场低到10-13 T）均存在于天文学的研究中。 ;;;电磁学是一门实验学科，诞生与发展依赖于实验现象与分析。;磁学和电学基本物理量的比较;磁性科学早期发展;库伦定律; 两个距离为r，磁极强度(简称极强)分别为qml和qm2(单位:韦伯Wb或A.m)的磁极间相互作用力在二者连线上，大小为: 其中，k=6.35 * l04N;无限长载流直导线：;电和磁的关系;;电磁感应现象;经典电动力学;居里定律;郎之万和外斯;材料的磁学——材料磁学性质、来源？ 材料对外磁场的反应？本质原因？ 不同磁性材料的性能及其应用。 磁性与材料的微观结构的联系——通过磁性研究材料的结构：键合情况、晶体结构。;7.1 材料磁性能的表征参量和材料磁化的分类(Character parameters of magnetic properties of materials and classification of material magnetization) ;7.1.1 材料磁性能的表征参量 (Character parameters of magnetic properties of materials) ;一、磁极、磁场和磁力线;Single;古老的地球的铁矿石和来自地球之外的铁陨石。 高能加速器加速质子冲击原子核。 宇宙射线(本身和碰撞)。 1973年“阿波罗”飞船带回的月岩。 宇宙射线照射高空的感光底板产生又粗又黑的痕迹(强的吸引作用) 151天的超导量子干涉式磁强计的观察(未能重复)。 海洋、深海沉积物。 中国、瑞士、日本等国的研究小组在铁磁晶体的物质中观察反常霍尔效应，提供假设的间接证据。;磁场;地球是个大磁场。 地球的磁极却非亘古不变。自??球诞生以来，其南北磁极曾经发生过几次转变，即“磁极倒转”。;27;磁极倒转：1967年，斯蒂纳提出：与地球追随太阳作环绕银河系中心的运动有关。1979年，与恐龙灭绝同步的地磁倒转可能与巨大陨石的坠落有关；1989年，美国缪拉发表气候变化导致地磁极倒转。 磁极倒转危害：1)两极倒转过程中一旦地球磁场消失太阳强烈辐射的宇宙射线猛击地球大气层，对地球气候和人类产生致命的影响。一些低轨道人造卫星也将完全暴露在太阳电磁风暴的吹打中，不久将被完全摧毁。2)许多靠地球磁场导航的生物，诸如燕子、羚羊、鲸鱼、鸽子和趋磁性细菌等，将迷失方向。3）甚至怀疑：地球磁极倒转曾是古人类文明覆灭的原因 地磁场强度在急剧减弱，这是地球南北两极不久将要出现磁极大倒转的危险信号!;澳大利亚南部的亚塔斯马尼亚岛总要发生鲸鱼搁浅事件！ ;图示电磁场的工具，用以表征H的方其上某点的切线方向表示该点H的方磁力线的疏密表示H的相对大小。;二、磁通量、磁感应强度（magnetic induction ）;磁感应强度（magnetic induction ）与磁场强度（magnetic intensity）;——磁感应强度B描述的是传导电流的磁场和磁介质中磁化电流的磁场的综合场的特性。;将材料放入磁场强度为H的自由空间，则材料中的磁感应强度B=?H ,其中?称为材料的磁导率或绝对磁导率。;;预备知识：SI (MKSA) 单位制和Gauss (CGS) 单位制;Guass单位制（绝对电磁单位制）：早年使用的单位制，所有的磁学量都是通过磁偶极子的概念建立起来的;两种单位制的比较;从物理的角度来看到底哪一种观点更加合理、更加接近于物质磁性起源的真实情况呢？;SI单位制和Gauss单位制的转换;（3）、磁化强度： Gauss单位制中，磁极化强度（J）与磁化强度（M）相同，单位：G;;物质在磁场中由于受到磁场的作用而表现出一定的磁性，该过程称为磁化。 能够被磁化的或能被磁性物质吸引的物质叫做磁性物质或磁介质;安培的分子电子说; 磁矩;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;与电荷类似，将磁荷定义成磁的基本单位。两磁极若分