2021-2022学年高二物理竞赛课件：磁介质及磁化微观机制

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1. 磁介质：是经磁化后能够影响磁场分布的物质。
 顺磁质（paramagnetic substance）
如：Mn ，Al，O2…
 抗磁质（diamagnetic substance）
如：Cu，Ag，H2 …
 铁磁质（ferrmagnetic substance）
如：Fe，C，Ni …
二、顺（抗）磁质磁化的微观机制
特点：分子具有固有的分子磁矩
固有磁矩趋向外磁场方向
（主要是电子轨道和自旋磁矩的贡献）
　　　　　　　　　　但是，电子磁矩在外磁场力矩作用下进动产生和外磁场反向的感生磁矩。
特点：分子固有磁矩为零。
出现反向的表面束缚电流减弱磁场
抗磁质特点：分子固有磁矩为零
如果速度方向相反，情况如何？
这种效应在顺磁质中也有，不过与分子固有磁矩的转向效应相比弱得多。
由此可得到B ~ H曲线：
1.磁滞回线（hysteresis lp）
Bm— 饱和磁感强度
Br— 剩余磁感强度
“磁滞损耗”正比于B~H 回线所围的面积。
高 值、非线性、非单值性、磁滞性
这种B 的变化落后于H的变化的现象，叫做磁滞现象 ，简称磁滞
（证明留给同学课后思考）
2. 分类（按矫顽力的大小分）
一般Hc 较大，Br 也大，磁滞显著
适于制作交流电磁铁、变压器铁芯等。
一般Hc 较小，Br 也小，磁滞损耗少
磁滞回线像矩形，有两个稳态
适于做计算机的记忆原件。
三种铁磁材料磁滞回线的比较
3. 铁磁质磁化的微观机制
铁磁质中起主要作用的是电子的自旋磁矩。各电子的自旋磁矩靠交换偶合作用使方向一致，从而形成自发的均匀磁化小区域 —— 磁畴。