材料化学导论第6章_新型结构材料(2)PPT课件
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96第6章 固体的磁性和磁性材料§6.1 固体的磁性质及磁学基本概念6.1.1 固体的磁性质某些无机固体并不像其他所有物质那样表现出抗磁性(Diamaganetism ),而是呈现出磁效应。
这些无机固体往往是以存在不成对电子为特征的,这些不成对电子又常常是处在金属阳离子中。
因此,磁行为主要限制在过渡金属和镧系金属元素的化合物上。
它们中许多金属原子具有不成对的d 和f 电子,就可能具有某些磁效应。
我们知道,电子有自旋,形成自旋磁矩。
在不同的原子中,不成对电子可以随机取向,此时材料就是顺磁的(Paramagnetic );如果不成对的电子平行地排成一列,材料就有净的磁矩,这是材料是铁磁性的(iferromagnetic );相反,不成对电子反平行排列,总磁矩为零,材料就呈现反铁磁性为(Antiferromagnetic );如果自旋子虽是反平行排列,但两种取向的数量不同,会产生净的磁矩,材料就具有亚铁磁性(Ferrimagnetic )。
图6.1就说明这些情形。
(b)(d)(c)图6.1 成单电子自旋取向和材料的磁性a 抗磁性b 铁磁性c 反铁磁性d 亚铁磁性磁性材料广泛地应用在电器、电声、磁记录和信息存储各方面,可以说,现代社会离不开磁性材料。
6.1.2 磁学基本概念1.物质在磁场中的行为97首先,我们讨论不同材料在磁场中的行为。
如果磁场强度为H ,样品单位体积的磁矩为I ,那么样品的磁力线密度,即所谓磁通量 (Magnetic induction )B 为:B = H + 4πI 6.1.1导磁率(Permeability )P 和磁化率(Susceptinity )K 定义为: P = HB = 1 + 4πK 6.1.2 K = HI 6.1.3 摩尔磁化率χ为χ= dM κ 6.1.4 式中M 是分子量,d 式样品密度。
根据、K 、χ及其与温度和磁场的依赖关系可以区分不同种类的磁行为,这总结在表6.1中。