磁矩磁化强度

永磁体基本性能参数永磁材料被外加磁场磁化后磁性不消失，可对外部空间提供稳定磁场。

钕铁硼永磁体常用的衡量指标有以下四种：磁极化强度(J)和磁化强度(M)现代磁学研究表明：一切磁现象都起源于电流。

磁性材料也不例外，其铁磁现象是起源于材料内部原子的核外电子运动形成的微电流，亦称分子电流。

这些微电流的集合效应使得材料对外呈现各种各样的宏观磁特性。

因为每一个微电流都产生磁效应，所以把一个单位微电流称为一个磁偶极子。

定义在真空中每单位外磁场对一个磁偶极子产生的最大力矩为磁偶极矩pm ，每单位材料体积内磁偶极矩的矢量和为磁极化强度J ，其单位为T （特斯拉，在CGS 单位制中，J 的单位为Gs ，1T=10000Gs ）。

定义一个磁偶极子的磁矩为pm/μ0，μ0为真空磁导率，每单位材料体积内磁矩的矢量和为磁化强度M ，其SI 单位为A/m ，CGS 单位为Gs(高斯)。

M 与J 的关系为：J=μ0M ，在CGS 单位制中，μ0=1，故磁极化强度与磁化强度的值相等；在SI 单位制中，μ0=4π×10-7H/m (亨/米)。

②磁场强度H ：指空间某处磁场的大小，用H 表示，它的单位是安/米（A/m ），与导线中电流强度成正比，与距导线的距离成反比。

③磁化强度M ：指材料内部单位体积的磁矩矢量和，用M 表示，单位是安/米（A/m ）。

它与磁感应强度和磁场强度有如下关系B=(M+H)μ0④磁感应强度B ：磁感应强度B 的定义是：B=μ0(H+M)，其中H 和M 分别是磁化强度和磁场强度，而μ0是真空导磁率。

磁感应强度又称为磁通密度，即单位面积内的磁通量。

单位是特斯拉（T ）。

在各向同性线性媒质中，磁化强度M 和磁场强度H 成正比，M ＝XmH,Xm 是磁化率。

上式可改写成B=(1+Xm)μ0H ＝μr μ0H ＝μH式中μ＝μr μ0称媒质的磁导率；μr=1+χm 称媒质的相对磁导率，为一纯数。

空间中磁场强度只与导线中电流及某位置距导线的距离有关，但不同材料的磁化强度不同，磁感应强度不同磁通量：当磁感应强度B均匀分布于磁体表面A时，磁通Φ的一般算式为Φ=B ×A。

总磁化强度
总磁化强度：是剩余磁化强度与感应磁化强度的总和。

磁化强度（英语：magnetization），又称磁化矢量，是衡量物体的磁性的一个物理量，定义为单位体积的磁偶极矩，其中，M是磁化强度，N是磁偶极子密度，m是每一个磁偶极子的磁偶极矩。

当施加外磁场于物质时，物质的内部会被磁化，会出现很多微小的磁偶极子。

磁化强度描述物质被磁化的程度。

采用国际单位制，磁化强度的单位是安培／米。

物质被磁化所产生的磁偶极矩有两种起源。

一种是由在原子内部的电子，由于外磁场的作用，其轨域运动产生的磁矩会做拉莫尔进动，从而产生的额外磁矩，累积凝聚而成。

另外一种是在外加静磁场后，物质内的粒子自旋发生“磁化”，趋于依照磁场方向排列。

这些自旋构成的磁偶极子可视为一个个小磁铁，可以以矢量表示，作为自旋相关磁性分析的经典描述。

例如，用于核磁共振现象中自旋动态的分析。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
磁矩、磁化强度表示的意义
矿物颗粒在外磁场中磁化后，可以看成一根等效的磁棒，如下图所示：
磁棒的磁矩为：M=Q 磁L 式中Q 磁——磁棒的磁极强度，安·米；L——磁棒的长度，米。

但磁矩M 不能说明矿粒被磁化的程度。

例如有甲乙两个磁性和体积各不相同的物体，甲物体被磁化后的磁矩大，而乙较小，似乎甲比乙磁化得厉害，其实并不一定。

如果乙物体中的分子（或原子）磁矩全部沿外磁场方向取向了，则说明乙磁化得厉害。

因此为了描述矿物颗粒的磁化状态（磁化方向和强度），需要引入磁化强度的概念才能反映物体被磁化的程度。

磁化强度在数值上是矿物颗粒单位体积内的磁矩。

用J 表示，即
式中J——矿物颗粒的磁化强度，安／米；M——矿物颗粒的磁矩，安·米
2；V——矿物颗粒的体积，米3。

磁化强度是矢量，其方向则因矿粒性质而异；对反磁性矿粒，磁化强度的方向与外磁场方向相反；对于顺磁性矿粒，则与外磁场方向相同。

磁化强度愈大，表明矿粒被外磁场磁化的程度愈大。

把磁化的矿物颗粒看成一根等效的磁棒。

其磁化强度可以表示为：
式中S——矿物颗粒的等效面积，米2 ；L——矿物颗粒的等效长度，米；
Q0——单位面积上的磁极强度（磁极面密度），安／米。

即矿物颗粒的磁化强
度与它等效的磁棒单位面积上的磁极强度或磁极面密度相等。

矿物颗粒被磁化后，也可以看成一个由许多表面圆电流构成的等效螺线管。

螺线管的磁矩M 为：M＝NIS 式中N——螺线管的匝数；I——螺线管的电流强度，安；S——螺线管的截面积，米2。

因此，矿物颗粒的磁化强度也可以表示为：。

1.磁化强度及磁偶极矩饱和磁化强度是单位体积内部磁矩的总和。

面磁矩的计算公式是电流乘以面积（A·m2）饱和磁化强度是在外磁场下，随着激发磁场的变化，磁场达到最大值的磁化强度叫做饱和磁化强度。

单位是（A·m/kg或者G），有的文献标注的是Ms，有的文献标注的是4πM，这是由于采用的单位制不同造成的。

磁偶极矩是磁常数（μ。

）和磁矩的乘积，j=μ。

·m，磁偶极矩的国际制单位为T·m3，高斯单位制为磁偶极矩CGSM单位，磁常数（真空磁导率）在国际单位制中的数值为4πx10-7H/m。

使用高斯为单位的话饱和磁化强度前面都要乘以4π。

磁极化强度是一个与材料体积相关联的矢量，它等于次提及内的磁偶极矩与该体积之比。

磁极化强度的国际单位制单位为T，高斯单位制单位为Gs。

对于磁极化强度，单位换算公式为1T=104/4πGs。

磁谱是指在磁场很弱的情况下，磁性物质的起始磁导率与磁场频率的关系，通常在磁性材料在交变磁场作用下的磁导率表示为μ=μ-iμ涡流损耗是指磁性材料在交变磁场中时，其内部产生的感生电流而引起的能量损耗，其与电阻率和薄膜的厚度有关。

在材料中加入铝元素和氧元素，会增加材料的铁磁共振频率表和矫顽力。

同时材料的各向异性能也会发生改变。

单轴的各向异性能。

[1]FeCo 基软磁薄膜的制备及其微波软磁特性研究，青岛大学[2]关于纯Ni、纯Co及WC-Co硬质合金比饱和磁化强度值的讨论[3]关于纯Ni、纯Co及WC-Co硬质合金比饱和磁化强度值的讨论Ⅱ2.磁致伸缩系数：铁磁性物质在磁化时，沿着磁化方向会发生长度的伸长或缩短的现象，这种效应可以用磁致伸缩系数λ来表示。

而且λ的大小等于沿着磁化方向的伸长量与总长度的比值，单位一般取ppm。

Λ大于0表示沿着磁化方向的尺寸伸长，称为正磁致伸缩，例如铁；反之称为负磁致伸缩，例如镍。

《磁性材料》基本要求一、熟练掌握基本概念：(1) 磁矩：磁偶极子等效的平面回路的电流和回路面积的乘积，μm =iS ，方向由右手定则确定，单位Am 2。

(2) 磁化强度（M ）：定义单位体积磁性材料内磁矩的矢量和称为磁化强度，用M 表示，SI单位为A/m 。

CGS 单位：emu/cm 3。

换算关系：1 ×103 A/m = emu/cm 3。

(3) 磁场强度（H ）：单位强度的磁场对应于1Wb 强度的磁极受到1牛顿的力。

SI 单位是A ·m -1。

CGS 单位是奥斯特(Oe)。

换算关系：1 A/m =4π/ 103 Oe 。

(4) 磁化曲线：磁体从退磁状态开始到磁化饱和的过程中，磁感应强度B 、磁化强度M 与磁场强度H 之间的非线性关系曲线。

(5) 退磁曲线：磁滞回线在第二象限的部分称为退磁曲线。

(6) 退磁场：当一个有限大小的样品被外磁场磁化时，在它两端出现的自由磁极将产生一个与磁化强度方向相反的磁场。

该磁场被称为退磁场。

退磁场的强度与磁体的形状及磁极的强度有关存在：Hd=-NM 。

(7) 饱和磁感应强度Bs(饱和磁通密度) ：磁性体被磁化到饱和状态时的磁感应强度。

SI 单位是特斯拉[T]或[Wb·m -2]；CGS 单位是高斯(Gauss)。

换算关系：1 T = 104 G 。

(8) 磁导率：定义为磁感应强度与磁场强度之比μ＝Ｂ／Ｈ，表示磁性材料传导和通过磁力线的能力．单位为亨利／米（Ｈ·m -1）． (9) 起始磁导率：磁性体在磁中性状态下磁导率的极限值。

H B H i 00lim1→=μμ (10) 磁化率定义为磁化强度与磁场强度之比：χ= M /H(11) 居里温度：即铁磁性材料（或亚磁性材料）由铁磁状态（或亚铁磁状态）转变为顺磁状态的临界温度，在此温度上，自发磁化强度为零。

(12) 磁各向异性：磁性材料在不同方向上具有不同磁性能的特性。

包括：磁晶各向异性，形状各向异性，感生各向异性和应力各向异性等。

磁铁的磁感强度磁铁的磁感强度是指磁铁能产生的磁场的强度。

磁感强度也称为磁感应强度、磁感应、磁场强度等，通常用字母B表示，单位是特斯拉（T）。

要了解磁铁的磁感强度，我们首先需要了解磁场的概念。

磁场是由磁铁或电流产生的带有磁性的力场。

磁场可以使磁性物质受到力的作用，磁铁可以被磁场所控制。

磁场的强度决定了对物质的作用力强弱。

磁感强度是描述磁场强度的物理量。

它的定义是：单位面积上垂直于磁场方向的向量面积元内通过的磁通量与该面积元的乘积。

即 B =Phi/A，其中B代表磁感强度，Phi代表磁通量，A代表垂直于磁场方向的面积。

磁感强度的大小与磁场的强度和方向有关。

在磁铁的两极附近，磁感强度较强；而远离磁铁，磁感强度较弱。

磁感强度是由磁铁的磁性决定的。

磁铁内存在许多微小的磁矩，它们的磁场相互叠加形成整体的磁场。

磁铁的磁矩越强，磁场的强度越大，磁感强度也就越大。

另外，磁感强度还受到外部条件的影响。

例如，磁铁的温度、材质、形状等都会对磁感强度产生影响。

在某些特定条件下，磁感强度也可以通过外力改变。

例如，将磁铁加热或敲击会导致磁感强度的减小。

磁感强度还可以通过磁铁的磁化强度来描述。

磁化强度是指单位体积内磁体的磁矩强度，通常用字母J表示，单位是安培/米（A/m）。

磁矩是描述物体所具有的磁性特征的物理量，磁体的磁化强度决定了磁体所产生的磁场的强度。

磁感强度的测量可以通过霍尔效应、霍尔传感器等实验方法来实现。

霍尔效应是指在磁场中通过载流子的导电材料产生的电压差。

霍尔传感器是利用霍尔效应制成的传感器，可以测量磁场的强度和方向。

磁感强度在生活和科技中有着广泛的应用。

在电机、发电机、变压器等设备中，磁感强度的控制和调节是十分重要的。

磁感强度也与电磁感应、磁悬浮、地磁测量等相关。

总之，磁铁的磁感强度是描述磁场强度的物理量，它与磁铁的磁性、磁化强度以及外部条件有关。

磁感强度的测量和调节在科学研究和工程应用中起着重要的作用。

随着科技的进步，我们对磁感强度的研究和应用将会更加深入和广泛。

磁学中的磁矩和磁化强度磁学是研究磁场和磁性物质的物理学分支，其中磁矩和磁化强度是重要的概念。

磁矩是一个向量量度，描述了物体在磁场中的响应能力；而磁化强度则是一个标量量度，表示物质的整体磁性特性。

本文将对磁矩和磁化强度进行详细讨论。

一、磁矩磁矩是物体在磁场中的磁性特性的度量。

它可以是原子、电子、离子或宏观物体的属性。

磁矩以矢量形式表示，并具有大小和方向两个方面。

符号常用μ来表示。

磁矩的大小通常用物体的磁矩矩量表示。

若物体由N个相同的微观基本磁偶素体积构成，每个基本磁偶极矩为m，则物体的磁矩M等于N乘以m。

在物质中，磁矩可以是来自于自旋磁矩或轨道磁矩，或是两者的叠加。

自旋磁矩是由于物质的电子自旋产生的，而轨道磁矩则与电子的轨道运动有关。

磁矩的方向是由物体在磁场中所受到力的方向决定的。

当物体受到外磁场作用时，磁感应强度B产生力矩，使磁矩的方向始终与磁场方向一致或相对垂直。

二、磁化强度磁化强度是描述物质整体磁性的一个量度。

它与磁化电流的磁场密切相关。

磁化强度以标量表示，通常用符号I表示。

磁化强度可以分为两种：弱磁性体的磁化强度和铁磁性体的磁化强度。

弱磁性体的磁化强度是测量物体在外磁场中磁化的程度；而铁磁性体的磁化强度则是物体的总磁矩与物质的体积之比。

磁化强度与磁场强度H之间有一定的关系。

磁化强度I等于物质的磁化率χ和磁场强度H之积，即I=χH。

磁化率是描述物质对磁场响应程度的一个标量特性。

需要注意的是，磁化强度和磁矩之间虽然都与磁场有关，但其物理意义和度量方式不同。

磁化强度更多地考虑了整体磁性特性，而磁矩则更重要于具体物体和微观粒子的响应。

结论磁学中的磁矩和磁化强度是描述磁性物体在磁场中的特性的重要概念。

磁矩是描述物体在磁场中响应能力的量度，具有大小和方向两个方面。

磁化强度则是描述物质整体磁性特性的标量量度。

两者虽然都与磁场相关，但其物理度量方式和意义不同。

在磁学研究中，磁矩和磁化强度的概念和理论为我们更好地理解磁场和磁性物质的性质提供了重要指导。

磁学中的磁矩与磁化强度磁学是一门研究磁场及磁性材料特性的学科，其中磁矩和磁化强度是磁性材料中常用的两个参数。

磁矩是描述单个原子或电子所具有的磁性特征的物理量，而磁化强度则是描述整个物质中磁性特征的物理量。

本文将从磁矩和磁化强度的定义和计算方法入手，探究它们在磁学中的应用及相关的物理现象。

磁矩是物质在外磁场中做磁性响应时所表现出来的特性。

在原子或离子中，电子既带有电荷，又具有自旋和轨道角动量，因此会产生磁矩。

而在宏观物质中，磁矩是由所有的原子或离子的磁矩之和得到的。

磁矩的大小和方向可以通过量子力学的方法计算得到。

对于一个粒子的磁矩，一般使用玻尔磁子来表示。

玻尔磁子是一个极小的物理量，它等于电子带电量的绝对值与电子质量的比值乘以约化普朗克常量。

根据量子力学理论，磁矩的大小与该粒子所处的量子态有关。

常见的电子磁矩大小约为9.27×10^-24 A·m²，而质子、中子等粒子也具有特定的磁矩大小。

而磁化强度则是宏观物质在外磁场作用下所表现出来的总磁性。

磁化强度可以通过磁化率来描述，磁化率是物质磁化强度与外磁场强度之比。

磁化率分为顺磁负磁化率和抗磁正磁化率两种类型。

顺磁负磁化率表示物质在外磁场中磁化方向与外磁场方向一致，而抗磁正磁化率则表示物质的磁化方向与外磁场方向相反。

顺磁负磁化率的物质多为带未成对电子的物质，如自由电子、氧化亚铜等。

在外磁场作用下，电子磁矩和外磁场之间会发生相互作用，使得电子磁矩要在外磁场方向上发生取向。

而抗磁正磁化率的物质多为带有闭合电子壳层的物质，如铜、银等。

这些物质的电子磁矩会因为外磁场的作用而产生受力，从而使电子壳层中的电子重新排布，使整个物质表现出来的磁化方向与外磁场方向相反。

磁矩和磁化强度在磁学中有着广泛的应用。

首先，磁矩和磁化强度是磁性材料特性的重要参数。

通过对磁性材料的磁矩和磁化强度的测量，可以了解材料的磁性特性，如磁化方向、磁化强度等。

这在材料科学、电子工程等领域中具有重要的应用价值。