居里溫度點

居里點（Curie point）又作居里溫度點（Curie temperature point，Tc）或磁性轉變點。是指磁性材料中自發磁化強度降到零時的溫度，是鐵磁性或亞鐵磁性物質轉變成順磁性物質的臨界點。

基本介紹

• 中文名：居里溫度點
• 外文名：Curie temperature point
• 領域：自旋電子學

簡介

居里點（Curie point）又作居里溫度（Curie temperature，Tc）或磁性轉變點。是指磁性材料中自發磁化強度降到零時的溫度，是鐵磁性或亞鐵磁性物質轉變成順磁性物質的臨界點。低於居里點溫度時該物質成為鐵磁體，此時和材料有關的磁場很難改變。當溫度高於居里點時，該物質成為順磁體，磁體的磁場很容易隨周圍磁場的改變而改變。這時的磁敏感度約為10。居里點由物質的化學成分和晶體結構決定。

磁化強度

磁化強度（英語：magnetization），又稱磁化矢量，是衡量物體的磁性的一個物理量，定義為單位體積的磁偶極矩，如下方程：

其中，是磁化強度，是磁偶極子密度，是每一個磁偶極子的磁偶極矩。

當施加外磁場於物質時，物質的內部會被磁化，會出現很多微小的磁偶極子。磁化強度描述物質被磁化的程度。採用國際單位制，磁化強度的單位是安培/米。

物質被磁化所產生的磁偶極矩有兩種起源。一種是由在原子內部的電子，由於外磁場的作用，其軌域運動產生的磁矩會做拉莫爾進動，從而產生的額外磁矩，累積凝聚而成。另外一種是在外加靜磁場後，物質內的粒子自旋發生“磁化”，趨於依照磁場方向排列。這些自旋構成的磁偶極子可視為一個個小磁鐵，可以以矢量表示，作為自旋相關磁性分析的經典描述。例如，用於核磁共振現象中自旋動態的分析。

物質對於外磁場的回響，和物質本身任何已存在的磁偶極矩（例如，在鐵磁性物質內部的磁偶極矩），綜合起來，就是淨磁化強度。

在一個磁性物質的內部，磁化強度不一定是均勻的，磁化強度時常是位置矢量的函式。

鐵磁性

鐵磁性（Ferromagnetism）指的是一種材料的磁性狀態，具有自發性的磁化現象。各材料中以鐵最廣為人知，故名之。

某些材料在外部磁場的作用下得而磁化後，即使外部磁場消失，依然能保持其磁化的狀態而具有磁性，即所謂自發性的磁化現象。 所有的永久磁鐵均具有鐵磁性或亞鐵磁性。

基本上鐵磁性這個概念包括任何在沒有外部磁場時顯示磁性的物質。至今依然有人這樣使用這個概念。但是通過對不同顯示磁性物質及其磁性的更深刻認識，學者們對這個概念做了更精確的定義。一個物質的晶胞中所有的磁性離子均指向它的磁性方向時才被稱為是鐵磁性的。若其不同磁性離子所指的方向相反，其效果能夠相互抵消則被稱為反鐵磁性。若不同磁性離子所指的方向相反，但是有強弱之分，其產生的效果不能全部抵消，則稱為亞鐵磁性。

物質的磁性現象存在一個臨界溫度，在此溫度之上，鐵磁性會消失而變成順磁性，在此溫度之下鐵磁性才會保持。對於鐵磁性和亞鐵磁性物質，此溫度被稱為居里溫度（雖然都稱為居里溫度，但二者是有差別的）；對於反鐵磁性物質，此溫度被稱為奈爾溫度。

有人認為磁鐵與鐵磁性物質之間的吸引作用是人類最早對磁性的認識。

亞鐵磁性

在物理學中，亞鐵磁性物質為不同亞晶格的原子磁矩呈相反的物質，如在反鐵磁性中；然而，在亞鐵磁性物質中，相反的磁矩不相等，存在自發磁化。該情況發生於，當亞晶格是由不同的材料或不同價態的鐵組成時（例如Fe和Fe）。

亞鐵磁性物質像鐵磁性一樣，在居里點以下保持暫態磁性，在該溫度以上無磁性序列（順磁性）。但是，有時候在一個低於居里點的溫度，兩種亞晶格有相同大小的磁矩，從而導致淨磁矩為零；該現象被稱為磁抵消點。該抵消點在石榴石和稀土金屬——過渡金屬混合物（RE-TM）中，容易被觀測到。於此同時，亞鐵磁可能還存在角動量抵消點，此時其淨角動量為零。該抵消點對於磁記憶設備在達到高速反向磁化是一個重要的點。

亞鐵鹽和磁性石榴石展現亞鐵磁性。最早被人知的磁性物質，磁鐵礦（鐵（II,III）氧化物；Fe₃O₄），為亞鐵磁；它在路易·奈爾發現亞鐵磁性和反鐵磁性之前，被歸為鐵磁性物質。

一些亞鐵磁性材料為YIG（yttrium iron garnet，釔鐵石榴石）和亞鐵鹽組成。該亞鐵鹽由鐵氧化物和其他元素，例如鋁、鈷、鎳、錳、鋅組成。

順磁性

順磁性（Paramagnetism）指的是一種材料的磁性狀態。有些材料可以受到外部磁場的影響，產生跟外部磁場同樣方向的磁化矢量的特性。這樣的物質具有正的磁化率。與順磁性相反的現象被稱為抗磁性。

參見

• 磁化曲線