納米磁性材料的介紹及應(yīng)用課件

納米磁性材料的介紹及應(yīng)用報告人日期:2019-11-2納米磁性材料的介紹及應(yīng)用1Q柬師芤人學(xué)EASTCHINANORMALUNIVERSITY1磁學(xué)基礎(chǔ)2納米甜性材料的基本特征納米微晶軟磁材料納米微晶永磁材料磁性納米微粒材料Q2、磁學(xué)基礎(chǔ)圖32電子云分布的示意圖在中間部分有藍疊礒性現(xiàn)象的范圍是很廣泛的,從微觀粒子到宏觀物體,以至宇宙夭體,都具有某種程度的堿性。按照現(xiàn)代原子物理學(xué)的觀念,物質(zhì)內(nèi)部的元磁性體有以下兩種:(1)組成物質(zhì)的基本粒子(電子、質(zhì)子、中子等)都具有本征磁矩(自旋磁矩)(2)由于電子在原子內(nèi)運動而產(chǎn)生的微觀電流的磁矩(軌道磁矩)以及質(zhì)子和中子在原子核內(nèi)的運動所產(chǎn)生的磁矩當(dāng)大量原子和分子集團組成宏觀物體時,原子內(nèi)的這些元磁性體之間有各種相互作用。這些相互作用就是宏觀物體的磁性起源。、磁學(xué)基礎(chǔ)3、磁學(xué)基礎(chǔ)物質(zhì)的磁性1.原子的磁性(1)原子的磁性包括:電子的自旋磁矩、電子的軌道磁矩、原子核的磁矩;(2)原子核的磁矩約為核外電子磁矩的1/1000,幾乎對原子磁矩?zé)o貢獻;(3)凡是滿電子殼層的總磁矩都為零。只有未填滿電子的殼層上才有未成對的電子磁矩對原子的總磁矩做出貢獻;(4)所有鐵磁物質(zhì)的磁矩主要由電子自旋貢獻,而不是電子的軌道運動貢獻。、磁學(xué)基礎(chǔ)4、磁學(xué)基礎(chǔ)2.宏觀物(1)按照磁體磁化時磁化率的大小和符號,可以將磁性分為:抗磁性、順磁性、反鐵磁性、鐵磁性和亞鐵磁性。通常所說的磁性材料就是指具有鐵磁性或亞鐵磁性的強磁性材料,主要是Fe、C、N以及它們的合金或化合物(2)鐵磁性物質(zhì)的產(chǎn)生機理:①分子場假說:鐵磁體內(nèi)部存在強大的“分子場”(約為107奧斯特〕,原子磁矩在這個分子場的作用下,克服了熱運動的無序效應(yīng),自發(fā)地平行一致取向,從而表現(xiàn)為鐵性②磁疇假說;鐵磁體內(nèi)部的自發(fā)磁化分為若干區(qū)域,每一區(qū)域都自發(fā)磁化到飽和,但各個區(qū)堿的磁化強度方向分布紊亂,互相抵消,總的不表現(xiàn)宏觀的磁化。、磁學(xué)基礎(chǔ)5磁學(xué)基礎(chǔ)2.宏觀物體的磁性惰性氣體、部分有機化合物2在外磁場的作用下,原子系統(tǒng)獲得與外磁場反向部分金屬與非金屬,H2O的,矩順磁性1有固有原子磁矩,沒有相互作用稀土金屬和鐵族元素的鹽類103-103數(shù)量級2在外磁場作用下,產(chǎn)生與外磁場同向的磁化責(zé)度空氣(2是抗磁性3除堿金屬外。x與溫度有關(guān)反鐵磁性X在某一溫度存在最大值有磁矩,直被交換相互作用過渡族元素的鹽類及化合物鐵磁性X>1有固有矩,直接交換相互作用鐵鼎體、骷晶體、體等2在很小的磁場作用下就能磁化到飽和1有磁矩,間接交換相互作用鐵氧體1-103數(shù)量級密磁性與鐵性相同,僅僅是鐵磁性低一些但內(nèi)部結(jié)構(gòu)有星著區(qū)別磁學(xué)基礎(chǔ)6、磁學(xué)基礎(chǔ)一)鐵磁物質(zhì)的特性常數(shù)鐵磁物質(zhì)的各特性常數(shù)可分為兩類:一類是由鐵磁物質(zhì)的原子本性所決定的常數(shù),與其結(jié)構(gòu)無關(guān),稱為對結(jié)構(gòu)不靈敏的特性,如居里溫度、飽和磁化強度等;另一類是由磁化曲線及磁滯回線所決定的常數(shù),與結(jié)構(gòu)有密切聯(lián)系,稱為結(jié)構(gòu)靈敏的特性,如矯頑力、剩磁、堿導(dǎo)率、磁能積等?！АぁこC頑力:當(dāng)反向磁場達到一定數(shù)值時,滿足M=0或B=0,那么該磁場強度就稱為矯頑力?！袷４?當(dāng)外部磁場減小到0時,材料仍保留定大小的磁化強度或磁感應(yīng)強度,稱為?！翊艑?dǎo)率:起始磁導(dǎo)率、最大磁導(dǎo)率。磁能積:退磁曲線上每一點B和H的乘積。、磁學(xué)基礎(chǔ)7、納米磁性材料的基本特征納米磁性材料的特性不同于常規(guī)的磁性材料,其原因在于與磁性相關(guān)聯(lián)的特征物理長度恰妤處于納米量級,例如:磁單疇尺寸、超順磁性臨界尺寸等大致處于1-100mm量級,當(dāng)磁性體的尺寸與這些特征物理長度相等時,就會呈現(xiàn)反常的磁學(xué)與電學(xué)性質(zhì)。碰單臨界半徑:Rcs(AK)FeCoNiBaMNbzFesBSmCosSmCoiNzRc(mm)8.011.421.245012540018超順做性臨界尺寸:KV=25kBIBNiD(nm)10TB(K)300、納米磁性材料的基本特征8、納米磁性材料的基本特征(一)磁單疇在納米尺度下,磁性材料將形成單嗨結(jié)構(gòu)。單嗨顆粒內(nèi)不存在疇壁,不會有嗨壁位移磁化過程,只有磁疇轉(zhuǎn)動磁化過程,因此磁化和退磁都較困難,圖337磁疇數(shù)目隨鐵磁性顆粒大小的變化關(guān)系、納米磁性材料的基本特征9、納米磁性材料的基本特征一)超順磁性鐵磁性顆粒比單嗨臨界尺寸更小時,熱運動對粒子影響很大,在定溫度下,粒子的行為類似于順磁性,如果不加外磁場,它們將很快的失去剩磁狀態(tài),這個現(xiàn)象稱為超順磁性,超順磁性的特征是矯頑力為零,其磁化曲線無磁滯現(xiàn)象d柘2圖←46惡澤在汞中的華為24的Fa控子磁化曲贛、納米磁性材料的基本特征10納米磁性材料的介紹及應(yīng)用課件11納米磁性材料的介紹及應(yīng)用課件12納米磁性材料的介紹及應(yīng)用課件13納米磁性材料的介紹及應(yīng)用課件14納米磁性材料的介紹及應(yīng)用課件15納米磁性材料的介紹及應(yīng)用課件16納米磁性材料的介紹及應(yīng)用課