第3-2讲+磁性-磁畴与技术磁化
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什么是技术磁化有哪些特点技术磁化阐述的是关于铁磁质在整个磁化过程中磁化行为的机理,那么你对技术磁化了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是技术磁化的内容,希望大家喜欢!什么是技术磁化技术磁化(technical magnetization)阐述的是关于铁磁质在整个磁化过程中磁化行为的机理,即阐明了在外磁场作用下,磁畴是通过何种机制逐渐趋向外磁场方向的。
技术磁化的过程可分为三个阶段:起始磁化阶段\急剧磁化阶段以及缓慢磁化并趋于磁饱和阶段。
磁畴的改变包括磁畴壁的移动(改变磁畴的大小)和磁畴内磁矩的转动(改变磁矩的方向)。
前者称为(磁畴) 壁移过程,后者称为(磁)畴转(动)过程。
这种由外磁场引起的磁畴大小和分布的改变(统称磁畴结构变化),在宏观上表现为强磁(铁磁和亚铁磁)物质的磁化强度M (或磁通密度B)随外加磁场的变化,称为技术磁化过程。
其中B二内(H+M),脚为真空磁导率,又称磁常数。
M一H和B一H曲线称为技术磁化曲线技术磁化的特点铁磁物质和其他具有磁畴结构的磁有序物质(统称强磁性物质)在技术磁化过程中表现出以下5个主要特点。
①强磁性物质在未受外磁场H作用时处于未磁化状态,又称退磁状态(图中O点)。
这时的宏观磁化强度M为零。
在受到外磁场作用后,M随H的增加而沿曲线OAB变化。
OAB曲线称起始磁化曲线,通常称磁化曲线。
如果从B点减小磁场到零后又在相反方向增加磁场,则磁化强度沿BCDE变化;再减小磁场到零后又在正方向增加磁场,则磁化强度沿EFGB变化。
整个曲线BCDEFGB称为磁滞回线。
非线性的磁化曲线和磁滞回线是技术磁化的两个主要特征。
②磁化曲线表现的非线性是由于受外磁场磁化时,壁移过程和畴转过程除可逆过程外,还具有不可逆过程。
一般的强磁性物质从退磁状态受外磁场磁化时,其磁化过程可分为5个阶段:当外磁场很低时,主要为畴壁的可逆移动过程(图中①),磁化曲线基本上为直线; 再增加外磁场时,磁化曲线呈非线性陡然增大(图中②),相当于不可逆壁移过程起主要作用,这是由于畴壁能势垒产生的;若再增加外磁场,磁化曲线虽仍表现弱的非线性,但增势减小(图中③),这是由于不可逆壁移过程减少,而可逆畴转过程起主要作用;外磁场进一步增加,磁化曲线通过拐点(图中④),这时不可逆畴转过程起主要作用,然后磁化达到饱和状态,这时壁移和畴转过程都相继结束,整个强磁性物质变为合磁矩转到外磁场方向的单磁畴;如果再增大外磁场,这时便只能是原子磁矩克服热扰动作用而趋向外磁场,类似顺磁物质的磁化过程,故称为顺磁过程(图中⑤)。
磁性材料的磁性与磁化磁性材料是一类具有特殊磁性的材料,广泛应用于电子、通讯、能源和医疗等领域。
磁性及磁化是磁性材料的两个核心概念,它们决定了材料的磁性质以及在外磁场作用下的行为。
本文将介绍磁性材料磁性与磁化的基本原理和应用。
一、磁性的基本概念和现象磁性是物质对外磁场的感应能力,表现为吸引或排斥磁体、磁力线偏转等现象。
根据物质的磁性质,可以将其分为顺磁性、铁磁性和抗磁性三类。
顺磁性材料是指在外磁场作用下,其磁矩与磁场方向同向增加,表现为被吸引的特性。
铁磁性材料则是在外磁场作用下,其磁矩与磁场方向同向增加,同时具有自发磁化的特性。
抗磁性材料则是在外磁场作用下,其磁矩与磁场方向相反减小,表现为被排斥的特性。
二、磁化过程和磁化强度磁化是指磁性材料在外磁场作用下,磁矩的定向和磁化程度的增加。
磁化过程通常分为磁滞回线、剩磁和矫顽力三个阶段。
磁滞回线是指磁性材料在外磁场作用下,磁化强度随磁场的变化形成的等效曲线。
它描述了材料的磁化和去磁化过程,其形状和宽度决定了材料的磁化响应速度和磁化损耗。
剩磁是指在外磁场去除之后,材料仍保持一定的磁化程度的现象。
它表示了材料磁矩定向的程度,也是材料在无外磁场时具有的磁性。
矫顽力是指磁性材料在去磁场作用下,需要施加的最大磁场强度。
它表示了材料的磁矩定向难易程度,矫顽力越大,材料的磁化程度越高。
三、磁性材料的应用磁性材料广泛应用于电子、通讯、能源和医疗等领域。
下面以几个典型应用为例进行介绍。
1. 磁存储器件磁存储器件是一类利用材料的磁性进行信息存储和读取的设备。
其中硬磁材料作为磁存储器件的关键组成部分,具有高矫顽力和高剩磁,能够稳定地存储和检测信息。
2. 电动机和发电机在电动机和发电机中,磁性材料被用于制造转子和定子的磁芯部分。
铁磁材料可增大磁场强度,提高发电机的输出功率。
而抗磁材料则常用于减小电机的磁损耗。
3. 传感器和探测器磁性材料常被用于制造传感器和探测器,如磁传感器、霍尔效应元件等。