第一章物质磁性概述 第一节基本磁学量 第二节磁化状态下磁体中的静磁能量 第三节物质按磁性分类 第四节 磁性材料的磁化曲线和磁滞回线 返回 放映结束
第一节 基本磁学量 第二节 磁化状态下磁体中的静磁能量 第三节 物质按磁性分类 第四节 磁性材料的磁化曲线和磁滞回线 返回 放 映 结 束 第一章 物质磁性概述
第一节 基本磁学量 一、1 磁矩4m(Magnetic moment) (仿照静电学) 永磁体总是同时出现偶数个磁极。 正嫩极 负磁敏 正磁着十w 负磁考一四 思考:磁体内、外部H和B的取向有无不同? 磁体无限小时,体系定义为磁偶极子 +m 偶极矩:jm=mld 方向:-m指向+m 单位:Wbm m
一、磁矩 μm (Magnetic moment) 永磁体总是同时出现偶数个磁极。 磁体无限小时,体系定义为磁偶极子 偶极矩: 方向:-m指向+m 单位:Wb∙m j l m m +m -m l 第一节 基本磁学量 思考:磁体内、外部H和B的取向有无不同? (仿照静电学)
用环形电流描述磁偶极子: 面积 磁矩:心m=iA单位:Am2 二者的物理意义: 表征磁偶极子磁性强弱与方向 jm Mom (电流 4。=4π×10-7H.m 电子的轨道运动相当于一个恒定的电流回路,必 有一个磁矩(轨道磁矩),但自旋也会产生磁矩(自 旋磁矩),自旋磁矩是基本粒子的固有磁矩
用环形电流描述磁偶极子: 磁矩: 单位:A ∙m2 二者的物理意义: 表征磁偶极子磁性强弱与方向 μ A m i 7 1 0 4 10 H m - o m μm j 电子的轨道运动相当于一个恒定的电流回路,必 有一个磁矩(轨道磁矩),但自旋也会产生磁矩(自 旋磁矩),自旋磁矩是基本粒子的固有磁矩
磁单极子 1931年,英国物理学家P.A.M狄拉克利用数学公式预言了磁单极子存在于携 带磁场的管(狄拉克弦)的末端。 美国科学家用同步回旋加速器,多次用高能质子与轻原子核碰撞,但依旧无 磁单极子产生的迹象。 美国科学家转而致力于能量更大的天然宇宙射线(1、宇宙射线本身可能含 有磁单极子;2、宇宙射线粒子与高空大气原子、离子、分子等碰撞会产生 磁单极子),未果。 1982年,美国凯布雷拉采用超导量子干涉器件磁强计,进行了151天观察记 录,经周密分析,认为磁单极子穿过了超导线圈,但未能重复观察到。不足 以肯定其存在。 中国、瑞士、日本多国科学家联合小组报告发现了磁单极子存在的间接证据, 在一种铁磁晶体中观察到反常霍尔效应,且认为只有假设存在磁单极子才能 解释这种现象。 2009.09.03,科学杂志。德国亥姆霍兹联合会研究中心D.J.P.Morris等在自 旋冰Dy2T,O,晶体(烧录石晶格)中进行中子散射,对晶体施加一个磁场, 影响弦的对称和方向,从而降低弦网络的密度以促成单极子的分离。结果, 在0.6K到2K温度条件下,这些弦是可见的,并在其两端出现了磁单极子
磁单极子 1931年,英国物理学家P.A.M狄拉克利用数学公式预言了磁单极子存在于携 带磁场的管(狄拉克弦)的末端。 1982年,美国凯布雷拉采用超导量子干涉器件磁强计,进行了151天观察记 录,经周密分析,认为磁单极子穿过了超导线圈,但未能重复观察到。不足 以肯定其存在。 美国科学家用同步回旋加速器,多次用高能质子与轻原子核碰撞,但依旧无 磁单极子产生的迹象。 美国科学家转而致力于能量更大的天然宇宙射线(1、宇宙射线本身可能含 有磁单极子;2、宇宙射线粒子与高空大气原子、离子、分子等碰撞会产生 磁单极子),未果。 中国、瑞士、日本多国科学家联合小组报告发现了磁单极子存在的间接证据, 在一种铁磁晶体中观察到反常霍尔效应,且认为只有假设存在磁单极子才能 解释这种现象。 2009.09.03,科学杂志。德国亥姆霍兹联合会研究中心D.J.P.Morris等在自 旋冰Dy2Ti2O7晶体(烧录石晶格)中进行中子散射,对晶体施加一个磁场, 影响弦的对称和方向,从而降低弦网络的密度以促成单极子的分离。结果, 在0.6K到2K温度条件下,这些弦是可见的,并在其两端出现了磁单极子
二、磁化强度M(magnetization) (描述宏观磁体磁性强弱程度) 单位体积的磁体内,所有磁偶极矩的jm或 磁矩4m的矢量和,分别为: 磁极化强度:了= 10wb-m2) △/ 磁化强度:M=∑(Am Λ/ .jm =Hom .J=4,M 二者物理意义:描述磁体被磁化的方向与强度
二、磁化强度 M (magnetization) (描述宏观磁体磁性强弱程度) 单位体积的磁体内,所有磁偶极矩的 jm或 磁矩μm的矢量和 ,分别为: 磁极化强度: ( ) 2 Wb m V m j J 磁 化 强 度: (A m ) 1 V μm M j J M m 0 μm 0 二者物理意义:描述磁体被磁化的方向与强度