鐵磁疇(Magnetic Domain)理論是用量子理論從微觀上說明鐵磁質的磁化機理。是指磁性材料內部的一個個小區域，每個區域內部包含大量原子，這些原子的磁矩都象一個個小磁鐵那樣整齊排列，但相鄰的不同區域之間原子磁矩排列的方向不同。
基本介紹
- 中文名：鐵磁疇
- 外文名：Magnetic Domain
- 類型：鐵磁質的磁化機理
- 磁疇理論：磁性材料被磁化後，才對外顯磁性
各個磁疇之間的交界面稱為磁疇壁。巨觀物體一般總是具有很多磁疇，這樣，磁疇的磁矩方向各不相同，結果相互抵消，矢量和為零，整個物體的磁矩為零，它也就不能吸引其它磁性材料。也就是說磁性材料在正常情況下並不對外顯示磁性。只有當磁性材料被磁化以後，它才能對外顯示出磁性。在中學物理教科書中，目前課程改革試驗區（山東、海南、寧夏、廣東等）使用的人教版《普通高中課程標準實驗教科書.物理》採用了磁疇理論，而現在大部分地區使用的人教版教材《全日制普通高級中學教科書.物理》中在解釋磁化原理是用的是安培的分子電流假說。
在鐵磁質中相鄰電子之間存在著一種很強的“交換耦合”作用,在無外磁場的情況下，它們的自旋磁矩能在一個個微小區域內“自發地”整齊排列起來而形成自發磁化小區域，稱為磁疇。在未經磁化的鐵磁質中，雖然每一磁疇內部都有確定的自發磁化方向，有很大的磁性，但大量磁疇的磁化方向各不相同因而整個鐵磁質不顯磁性。
當鐵磁質處於外磁場中時，那些自發磁化方向和外磁場方向成小角度的磁疇其體積隨著外加磁場的增大而擴大並使磁疇的磁化方向進一步轉向外磁場方向。另一些自發磁化方向和外磁場方向成大角度的磁疇其體積則逐漸縮小，這時鐵磁質對外呈現巨觀磁性。當外磁場增大時，上述效應相應增大，直到所有磁疇都沿外磁場排列達到飽和。由於在每個磁疇中個單元磁矩已排列整齊，因此具有很強
性質：在居里溫度以下，鐵磁或亞鐵磁材料內部存在很多各自具有自發磁矩，且磁矩成對的小區域。他們排列的方向紊亂，如不加磁場進行磁化，從整體上看，磁矩為零。這些小區域即稱為磁疇。磁疇之間的界面稱為磁疇壁(magnetic domain wall)。當有外磁場作用時，磁疇內一些磁矩轉向外磁場方向，使得與外磁場方向接近一致的總磁矩得到增加，這類磁疇得到成長，而其他磁疇變小，結果是磁化強度增高。隨著外磁場強度的進一步增高，磁化強度增大，但即使磁疇內的磁矩取向一致，成了單一磁疇區，其磁化方向與外磁場方向也不完全一致。只有當外磁場強度增加到一定程度時，所有磁疇中磁矩的磁化方向才能全部與外磁場方向取向完全一致。此時，鐵磁體就達到磁飽和狀態，即成飽和磁化。一旦達到飽和磁化後，即使磁場減小到零，磁矩也不會回到零，殘留下一些磁化效應。這種殘留磁化值稱為殘餘磁感應強度(以符號Br表示)。飽和磁化值稱為飽和磁感應強度(Bs)。若加上反向磁場，使剩餘磁感應強度回到零，則此時的磁場強度稱為矯頑磁場強度或矯頑力(Hc)。
從物質的原子結構觀點來看，磁鐵質內電子間因自旋引起的相互作用是非常強烈的，在這種作用下，鐵磁質內部形成了一些微小的自發磁化區域，叫做磁疇。每一個磁疇中，各個電子的自旋磁矩排列的很整齊，因此它具有很強的磁性。磁疇的體積約為10^(-12)m^3~10^(-9)m^3，內含約10^17~10^20 個原子。在沒有外磁場時，鐵磁質內各個磁疇的排列方向是無序的，所以鐵磁質對外不顯磁性。當磁鐵質處於外磁鐵場中時，各個磁疇的磁矩在外磁場的作用下都趨向於沿外磁場中的磁化程度非常大，它所建立的附加磁場強度B'比外磁場的磁場強度B。在數值上一般要大幾十倍到數千倍，甚至達數萬倍。
從實驗中得知，鐵磁質的磁化和溫度有關。隨著溫度的升高，它的磁化能力逐漸減小，當溫度升高到某一溫度時，鐵磁性就完全消失，鐵磁質退化成順磁質。這個溫度叫做居里溫度或叫居里點。這是因為鐵磁質中自發磁化區域因劇烈的分子熱運動而糟破壞，磁疇也就瓦解了，鐵磁質的鐵磁性消失，過渡到順磁質，從實驗知道，鐵的居里溫度是1043K，78%坡莫合金的居里溫度是873K，45%坡莫合金的居里溫度是673K。
