現(xiàn)代磁性材料及其應用1

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1、信息物理基礎——磁性物理韓志達Emailaddress：zhida.han@gmail.comPhone:15051775925飛速發(fā)展的現(xiàn)代信息技術信息存儲技術光盤、磁盤、閃存等信息處理技術計算機信息傳輸技術光纖、電磁波等信息技術的物理基礎半導體物理磁性物理量子物理光學聲學磁學是一門即古老又年輕的學科司南（戰(zhàn)國時期）司南利用天然磁石琢磨而成,樣子像一把勺，重心位于底部正中，底盤光滑，四周刻有二十四向，使用時把長勺放在底盤上，用手輕撥，停下后長柄就指向南方。磁性與磁性材料發(fā)展史指南針司馬遷《史記》描述黃帝作戰(zhàn)用1086年宋朝沈括《夢溪

2、筆談》指南針的制造方法等1119年宋朝朱或《萍洲可談》羅盤用于航海的記載磁石最早的著作《DeMagnete》W.Gibert18世紀奧斯特電流產(chǎn)生磁場法拉弟效應在磁場中運動導體產(chǎn)生電流安培定律構成電磁學的基礎,電動機、發(fā)電機等開創(chuàng)現(xiàn)代電氣工業(yè)1907年P.Weiss的磁疇和分子場假設1919年巴克豪森效應1928年海森堡模型，用量子力學解釋分子場起源1931年Bitter在顯微鏡下直接觀察到磁疇1933年加藤與武井發(fā)現(xiàn)含Co的永磁鐵氧體1935年荷蘭Snoek發(fā)明軟磁鐵氧體1935年Landau和Lifshitz考慮退磁場，理論上預言

3、了磁疇結構1946年Bioembergen發(fā)現(xiàn)NMR效應1948年Neel建立亞鐵磁理論1954-1957年RKKY相互作用的建立1958年M?ssbauer效應的發(fā)現(xiàn)1964年Kondoeffect近藤效應1965年Mader和Nowick制備了CoP鐵磁非晶態(tài)合金1970年SmCo5稀土永磁材料的發(fā)現(xiàn)1984年NdFeB稀土永磁材料的發(fā)現(xiàn)Sagawa(佐川)1986年高溫超導體，Bednortz-muller1988年巨磁電阻GMR的發(fā)現(xiàn),M.N.Baibich1994年CMR龐磁電阻的發(fā)現(xiàn)，Jin等La1-xCaxMnO3199

4、5年隧道磁電阻TMR的發(fā)現(xiàn),T.Miyazaki磁學內(nèi)容是不斷與諾貝爾獎得主結緣的學科從1902年度的塞曼(P.Zeeman)洛論茨(H.A.Lorentz)到后來的居里夫婦(P.CurieandM.Curie)，愛因斯坦(A.Einstein)，玻爾(N.H.D.Bohr)，海森堡(W.K.Heisenberg)，斯特恩(O.Stern)，拉比(I.I.Rabi)，泡利(W.Pauli)，布洛赫(F.Bloch)，鉑塞爾(E.M.Purcell)，庫什(P.Kusch)，穆斯堡爾(R.L.M?ssbauer)，朗道(L.D.Land

5、au)，阿爾芬(H.O.G.Alfven)，奈爾(L.E.F.Neel)，范費萊克(J.H.VanVleck)，莫特(Sir.N.F.Mott)，菲利浦.安德遜(P.W.Anderson)，克里福德.沙爾(C.G.Shull)，伯特倫.N.布洛克豪斯(B.N.Brouhouse)，崔琦（DanielCheeTsui），羅伯特.勞克林（RobetLauclin），霍斯特.施特默（HosterStermou），直到2003年度關于核磁共振成像成就的得主勞特伯（PaulC.Lauterbur），曼施費爾德(PeterMansfield)，阿

6、爾貝·費爾，彼得·格林貝格爾現(xiàn)代磁學與其他學科的交叉磁性是從宇宙天體到基本粒子普存的學科地球磁場地球就是一塊巨大的磁鐵，它的N極在地理的南極附近，而S極在地理的北極附近.磁性的來源1、早期觀點1）安培分子電流在磁介質(zhì)中分子、原子存在著一種環(huán)形電流——分子電流，分子電流使每個物質(zhì)微粒都成為微小的磁體在沒有被磁化時，分子電流雜亂無章排列，不顯磁性；加入磁場，分子電流沿磁場方向規(guī)則排列，顯磁性2）磁荷磁介質(zhì)的最小單元是磁偶極子介質(zhì)沒有被磁化，磁偶極子的取向無規(guī)，不顯磁性；處于磁場中，產(chǎn)生一個力矩，磁偶極矩轉向磁場的方向，各磁偶極子在一定程度

7、上沿著磁場的方向排列，顯示磁性2、現(xiàn)代觀點：物質(zhì)的磁性來源于組成物質(zhì)中原子的磁性1)帶電的粒子漂移或運動產(chǎn)生磁場2)電子的自旋電子的軌道運動：核外電子的運動相當于一個閉合電流，具有一定的軌道磁矩4)原子核的磁矩材料的磁性主要來源于電子的軌道磁矩和自旋磁矩。原子核的磁矩很小，只有電子的幾千分之一，通?？梢月匀ゲ挥嫶判圆牧系膽秒姶艩t電磁爐的內(nèi)部有一個金屬線圈，當電流通過線圈時，會產(chǎn)生磁場。這一隨時間變化的磁場導致在金屬煲內(nèi)產(chǎn)生一感應電場。金屬煲內(nèi)的電子受電場影響進行運動。由于有電阻，電子運動時會放出大量熱能，這些熱能便可用作煮食。金屬煲

8、的電阻必須足夠大，才能產(chǎn)生足夠的熱量，所以一般只能選用鐵和不不銹鋼煲，銅煲就不大可能，更不能用玻璃、陶瓷、塑料等。特點：直接發(fā)熱，熱效率高達90%爐面無明火，無煙無廢氣電磁火力強勁，安全可靠電飯鍋日常使用的電飯鍋利用了磁