ferrimagnetics是什么意思,ferrimagnetics的意思翻译、用法、同义词、例句
常用词典
n. 铁氧体磁体;亚铁磁体
专业解析
亚铁磁性(Ferrimagnetism) 是一种特殊的磁有序状态,其核心特征在于材料内部存在两种或多种磁性亚晶格,它们的磁矩方向相反但大小不等,导致材料整体表现出净自发磁化。这种现象介于铁磁性(所有磁矩平行排列)和反铁磁性(磁矩完全反平行且抵消)之间。亚铁磁性材料通常被称为亚铁磁体(Ferrimagnets),最常见的代表是铁氧体(Ferrites)。
核心原理与特性
- 反平行不等价磁矩: 材料内部由不同的磁性离子(如 Fe³⁺、Fe²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺ 等)占据不同的晶格位置(称为 A 位和 B 位),形成两个或多个磁性子晶格。这些子晶格的磁矩倾向于反平行排列(方向相反)。
- 净磁化强度: 由于占据 A 位和 B 位的磁性离子种类、数量或磁矩大小不同,反平行排列的磁矩不能完全相互抵消。这导致材料在宏观上表现出自发净磁化强度,即使没有外磁场作用。
- 温度依赖性 - 居里温度: 与铁磁性类似,亚铁磁性也只在低于某一特定温度时存在,该温度称为居里温度(Tc)。高于 Tc 时,热运动破坏了磁矩的有序排列,材料转变为顺磁态。
- 磁滞现象: 亚铁磁体在外磁场作用下表现出磁滞回线,即磁化强度 M 的变化滞后于磁场强度 H 的变化。这意味着它们具有剩磁(Remanence) 和矫顽力(Coercivity),这是它们能被用作永磁材料或磁记录介质的基础。
- 高电阻率: 许多亚铁磁材料(如尖晶石铁氧体)是电绝缘体或半导体,具有很高的电阻率。这与金属铁磁体(如铁、钴、镍)形成鲜明对比,使其特别适用于高频应用,因为涡流损耗很小。
典型材料与应用
- 铁氧体: 这是最重要和应用最广泛的亚铁磁材料家族。常见类型包括:
- 尖晶石型铁氧体: 化学通式为 MFe₂O₄(M 为二价金属离子如 Mn²⁺, Zn²⁺, Ni²⁺, Co²⁺, Fe²⁺ 等)。例如锰锌铁氧体(MnZnFeO₄)、镍锌铁氧体(NiZnFeO₄)。广泛应用于变压器、电感器磁芯、射频元件、磁头等。
- 石榴石型铁氧体: 化学通式为 R₃Fe₅O₁₂(R 为稀土元素如 Y, Gd 等)。钇铁石榴石(Y₃Fe₅O₁₂, YIG)是微波器件(如环行器、隔离器)的关键材料。
- 磁铅石型铁氧体: 化学通式为 MFe₁₂O₁₉(M 为 Ba²⁺, Sr²⁺, Pb²⁺ 等)。钡铁氧体(BaFe₁₂O₁₉)是重要的永磁材料(硬磁铁氧体)。
- 其他材料: 某些合金和化合物也表现出亚铁磁性。
与铁磁性、反铁磁性的区别
- 铁磁性: 所有磁矩平行排列,净磁矩大。
- 反铁磁性: 相邻磁矩严格反平行且大小相等,净磁矩为零。
- 亚铁磁性: 磁矩反平行排列但大小不等,净磁矩不为零(介于铁磁和反铁磁之间)。
引用来源
- MIT OpenCourseWare - Magnetic Materials: 提供了磁学基础概念,包括铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性的定义和区别。 (链接示例结构:
https://ocw.mit.edu/courses/[课程编号]/
,具体课程请查询MIT官网)
- International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) - Compendium of Chemical Terminology (Gold Book): 定义了 "Ferrimagnetism" 和 "Ferrimagnetic"。 (链接:
https://goldbook.iupac.org/terms/view/F02327
)
- IEEE Magnetics Society - Educational Resources: 提供磁学基础知识,涵盖各类磁性材料特性。 (链接:
https://mag.ieee.org/education
)
- Encyclopedia Britannica - Ferrimagnetism: 提供对亚铁磁性的概述和解释。 (链接:
https://www.britannica.com/science/ferrimagnetism
)
网络扩展资料
“Ferrimagnetics”是“ferrimagnetic”的名词复数形式,指具有亚铁磁性(ferrimagnetism)的材料或物质。以下是详细解释:
1. 基本定义
该词由“ferri-”(铁)和“magnetic”(磁性)组成,描述一类磁有序材料。亚铁磁材料内部存在两种不等效的磁性离子晶格,其磁矩方向相反但大小不等,导致整体表现出净磁矩。
2. 物理特性
- 不完全抵消:相邻原子磁矩反平行排列,但磁矩大小不同,产生自发磁化(与铁磁性相似);
- 临界温度:存在居里温度($T_c$),超过此温度时材料变为顺磁性;
- 典型材料:铁氧体(如$rm Fe_3O_4$)、石榴石等,广泛应用于变压器磁芯、微波器件等领域。
3. 与相关概念对比
| 类型| 磁矩排列方式| 宏观磁性表现|
|------------|---------------------|-----------------|
| 铁磁性| 全部同向排列| 强磁性 |
| 亚铁磁性| 反平行且磁矩不等 | 中等磁性 |
| 反铁磁性| 反平行且磁矩相等 | 无净磁矩 |
4. 应用领域
- 电子元件:高频变压器、电感器磁芯(因高电阻率可减少涡流损耗);
- 磁存储介质:某些硬盘涂层材料;
- 生物医学:磁性纳米颗粒用于靶向药物输送。
注意:该术语多用于材料科学和固态物理领域,日常使用频率较低。如需更专业的理论描述,可参考磁性材料的量子力学模型或尼尔(Néel)理论。
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