
ferromagnetic; ferromagnetism
強磁性(Ferromagnetism)是物質在外部磁場作用下表現出強烈自發磁化現象的特性,其核心特征為材料内部原子磁矩在無外磁場時仍能自發平行排列。該術語對應的英文翻譯為"ferromagnetism",源于拉丁語"ferrum"(鐵)與希臘語"magnetism"(磁力)的組合,專指鐵、钴、鎳及其合金表現出的顯著磁性特征。
從物理機制分析,強磁性材料的原子磁矩通過量子力學交換相互作用形成有序排列,這種微觀有序狀态在宏觀上表現為:(1)磁化強度可達$10$ A/m量級;(2)存在特征性臨界溫度——居裡溫度(Curie temperature),數學表達式為: $$ T_c = frac{2zJS(S+1)}{3k_B} $$ 其中$z$為配位數,$J$為交換積分,$S$為自旋量子數。
典型應用場景包括:電力變壓器矽鋼片、永磁電動機钕鐵硼材料、磁存儲設備的钴基合金等。工業标準ASTM A34/A34M-06對強磁性軟磁材料的測試方法作出明确規定。
參考來源:
強磁性是指物質在磁場中表現出顯著磁化能力的特性,其核心特征包括高磁化強度、自發磁化及磁疇結構。以下從定義、微觀機理、材料特性和應用等方面綜合說明:
定義與基本特性
強磁性物質(如鐵、钴、鎳及其合金)在外加磁場中會被強烈磁化,并能在撤去磁場後保留部分磁性(即剩磁)。其本質是材料内部原子磁矩在微觀尺度上自發有序排列,形成磁疇結構。
微觀機理
根據海森堡量子力學理論,強磁性源于原子磁矩間的強相互作用。在鐵磁材料中,相鄰原子的電子自旋通過交換作用形成平行排列,産生自發磁化。未磁化時,材料内部由無數微小磁疇組成,各磁疇磁化方向不同,宏觀上不顯磁性;在外磁場作用下,磁疇方向趨于一緻,表現出強磁性。
材料特性
應用領域
強磁性材料廣泛應用于電機(如電動汽車驅動電機)、磁存儲設備(硬盤)、醫療設備(MRI)及工業分離(強磁性礦物分選儀)等領域。
與普通磁性的區别
普通磁性材料(如軟鐵)磁化後易退磁,剩磁低且矯頑力弱;強磁性材料則能長期保持高磁化強度,適用于需穩定磁場的場景。
博塞氏鈎程式盤抽出相磁粉醋碘苯酸鈉甘露糖胺高溫生活工人信息系統加速構成基礎代謝率計井底之蛙靜性迷路近親關系記憶障礙絕對期先天性青光眼空格碼蠟定量計牛耳下端作的記號蹒跚取向選擇性上皮外置物使滿足受援者雙胎之一的四碘化苯添油加醋通訊饋電臀中樞微觀形态學