每个磁畴大约有1015个原子。
这些原子的磁矩沿同一方向排列,假设晶体内部存在很强的称为“分子场”的内场。
“分子场”足以使每个磁畴自动磁化达饱和状态。
这种自生的磁化强度,便叫自发磁化强度。
而由于它的存在,铁磁物质能在弱磁场下强列地磁化。因此自发磁化是铁磁物质的基本特征,也是铁磁物质和顺磁物质的区别所在。
铁磁体的铁磁性只在某一温度以下才表现出来,超过这一温度,由于物质内部热骚动,而破坏电子自旋磁矩的平行取向,因而自发磁化强度变为0,铁磁性消失。
这一温度称为居里点。
在居里点以上,材料表现为强顺磁性,其磁化率与温度的关系服从居里——外斯定律,
第4点,反铁磁性物质,反铁磁性是指由于电子自旋反向平行排列。
在同一子晶格中有自发磁化强度,电子磁矩是同向排列的。
在不同子晶格中,电子磁矩反向排列。
两个子晶格中自发磁化强度大小相同,方向相反,整个晶体。
反铁磁性物质大都是非金属化合物,如一氧化锰。
不论在什么温度下,都不能观察到反铁磁性物质的任何自发磁化现象,因此其宏观特性是顺磁性的,M与H处于同一方向,磁化率为正值。
温度很高时,磁化率极小。
温度降低,磁化率逐渐增大。
在一定温度时,磁化率达最大值,这称为反铁磁性物质的奈尔温度。
对奈尔点存在的解释是:在极低温度下,由于相邻原子的自旋完全反向,其磁矩几乎完全抵消,故磁化率几乎接近于0。
当温度上升时,使自旋反向的作用减弱,磁化率增加。
当温度升至奈尔点以上时,热骚动的影响较大,此时反铁磁体与顺磁体有相同的磁化行为。
第5点,亚铁磁性物质
亚铁磁性物质是指有两套子晶格的形成的磁性材料。
亚铁磁性物质不同子晶格的磁矩方向,和反铁磁一样,但是不同子晶格的磁化强度不同,不能完全抵消掉。
所以有剩余磁矩,称为亚铁磁。
反铁磁性物质大都是合金,如TbFe钛铁合金。
亚铁磁也有从亚铁磁变为顺磁性的临界温度,称为居里温度。
总结,磁性材料按性质分为金属和非金属两类,前者主要有电工钢、镍基合金和稀土合金等,后者主要是铁氧体材料。
按使用又分为软磁材料、永磁材料和功能磁性材料。
功能磁性材料主要有磁致伸缩材料、磁记录材料、磁电阻材料、磁泡材料、磁光材料,旋磁材料以及磁性薄膜材料等。
国内算是世界上最先发现物质磁性现象和应用磁性材料的国家。
早在战国时期,就有关于天然磁性材料-磁铁矿的记载。
11世纪更是发明了制造人工永磁材料的方法。
1086年《梦溪笔谈》便记载了指南针的制作和使用。
1099~1102年便有指南针用于航海的记述,同时还发现了地磁偏角的现象。
在近代,电力工业的发展促进了金属磁性材料──硅钢片(Si-Fe合金)的研制。
而永磁金属从19世纪的碳钢发展到后来的稀土永磁合金,性能提高二百多倍。
而随着通信技术的发展,软磁金属材料从片状改为丝状再改为粉状,却仍满足不了频率扩展的要求。
值到20世纪40年代,J.L.斯诺伊克发明了电阻率高、高频特性好的铁氧体软磁材料,接着又出现了价格低廉的永磁铁氧体。
50年代初,随着电子计算机的发展,王安首先使用矩磁合金元件,作为计算机的内存储器,但不久被矩磁铁氧体记忆磁芯取代。
而后者在60~70年代,曾对计算机的发展起过重要的作用。
50年代初,人们发现了铁氧体具有独特的微波特性,制成一系列微波铁氧体器件。
压磁材料在第一次世界大战时,即已用于声纳技术,但是由于压电陶瓷的出现,使用有所减少。
后来又出现了强压磁性的稀土合金。
非晶态即无定形磁性材料,也是近代磁学研究的成果,在发明快速淬火技术后,1967年便解决了制作工艺,向实用化过渡。