強磁材料

強磁材料

強磁材料一般指鐵磁材料和亞鐵磁材料。在居里溫度以下,強磁材料中均存在自發磁化。自發磁化在材料內部引起磁疇以及磁化過程的不可逆性(即磁滯回線)。強磁材料在工程實際中有極為重要的套用,特別是具有不同形狀磁滯回線的材料因其性能迥異,在不同領域有不同的套用。

基本介紹

  • 中文名:強磁材料
  • 外文名:Strong magnetic material
  • 定義:指鐵磁材料和亞鐵磁材料
  • 分類:單質、合金
  • 特點:均存在自發磁化
  • 套用:磁記錄
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分類

單質

在元素周期表中,只有金屬呈現強磁性。3個過渡族鐵磁金屬鐵、鈷、鎳,具有高於室溫的居里溫度,長期以來獲得廣泛套用的鐵磁材料多數為鐵、及其合金。此外,有6個稀土金屬有強磁轉變,其中釓的略高於室溫,其他具有很低的居里點溫度。

合金

①以鐵磁元素為基的合金,構成了一大類有套用價值的強磁材料。為了改變各種性能,已形成多種合金。稀
土.過渡族合金利用過渡族元素保持高居里點,並利用稀土元素強軌道自旋耦合獲得高磁晶格各向異性能,為高性能永磁及磁光存儲介質提供若干種材料。在鐵磁合金中加入非鐵磁元素可帶來性能的改善,如Ni-Fe合金中加入銅、鉻、錳等以提高電阻率磁導率。Fe-Si,Fe-A1和Fe-A1-Si的磁導率比Fe有所提高,提高及改善各向異性能。

套用

軟磁

軟磁是指高磁導率及低矯頑力的材料,因而容易磁化亦易於退磁,交變場下磁滯回線面積小而磁損耗低,是電工和電子技術的基礎材料。用於電機、變壓器繼電器電感、互感以及電磁鐵的磁芯等。良好的軟磁性能要求儘可能低的磁各向異性和磁致伸縮,單相和低的內應力,高的電阻率以降低交變場下的渦流。

永磁材料

永磁材料具有高矯頑力,因而不易退磁。在磁路不閉合時仍可保持較高的剩磁,提供套用所需的磁場或磁矩。

磁記錄

磁記錄是指將信息轉化為記錄介質的磁化,並可將記錄的磁化再轉為信息的技術。根據需要有模擬式及數字式,廣泛用於錄音、錄像及計算機和多媒體的錄碼和各種磁卡。磁記錄也應包括磁泡及磁隨機存儲器。其中發展最為迅速的是硬磁碟,20世紀90年代以來信息存儲的面密度每年以60%的增幅發展,2000年的最高水平的報導達100Gb/in2。每位的尺寸達100nm以下,已超過了預期的超順磁極限。

磁疇

首先,材料內部的自發磁化使原子磁矩定向排列,這一過程使原子間磁矩的相互作用能降低,但這個過程不能使整塊晶體都變成一個磁疇,甚至不可能是一個很大的疇,因為磁疇要在空間產生磁場,從而引起靜磁能。然而,磁疇的分割不能無限進行下去,因為磁疇界面的過渡區域(稱為疇壁)是一個高能量區。當磁疇被分割至很小時,疇壁能會非常大,因為疇壁的體積分數隨磁疇的變小而增加。這樣就形成了具有一定大小的磁疇結構。有時,會在晶體的上、下表面形成三角稜體磁疇,以便將磁力線全部封閉在晶體內部,進一步降低靜磁能。

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