
【化】 metamagnetism
become; change
【医】 meta-; pecilo-; poecil-; poikilo-
magnetism
变磁性(英文:metamagnetism)是凝聚态物理学术语,指某些材料在外加磁场达到临界值时,磁化率发生突变的现象。这类材料在低磁场下表现为弱磁性或反磁性,但当磁场强度超过阈值后,会突然转变为强顺磁性或铁磁性状态。
物理机制
变磁性源于材料内部电子自旋态的量子相变。例如在重费米子化合物CeFe₂Ge₂中,4f电子在强磁场下会解除局域化束缚,导致磁矩重新排列。这种转变常伴随磁化率陡增和电阻率突变,可通过朗道相变理论建模: $$ Delta F = alpha M + beta M - mu_0 HM $$ 其中$alpha$为温度依赖系数,$H$为外磁场。
典型材料
应用领域
该效应在磁制冷技术和高灵敏度磁传感器设计中具有潜力,美国阿贡国家实验室2021年实验证明变磁材料可实现零熵变磁热效应。
变磁性是物理学中描述磁性材料在外界条件(如磁场、温度)变化时,其磁结构发生突变的现象。以下为详细解释:
变磁性指磁性物质在强磁场或温度变化下,从一种磁有序状态(如反铁磁性)突然转变为另一种磁有序状态(如铁磁性),或反之。这种转变通常伴随自旋排列方向的突然调整。例如,FeCl₂在11.6 kOe磁场下,其反铁磁结构中的自旋方向会反转,导致整体呈现铁磁性。
普通磁性(如铁磁性、反铁磁性)描述物质的固有磁序状态,而变磁性强调外界条件引发的磁序突变。例如,磁场或温度变化是触发变磁性的关键因素。
变磁性研究在材料科学和磁存储技术中有潜在价值,例如开发新型磁控器件或高灵敏度传感器。
注:部分案例和机制参考自知网空间的高权威性文献。
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