
【化】 metamagnetism
become; change
【醫】 meta-; pecilo-; poecil-; poikilo-
magnetism
變磁性(英文:metamagnetism)是凝聚态物理學術語,指某些材料在外加磁場達到臨界值時,磁化率發生突變的現象。這類材料在低磁場下表現為弱磁性或反磁性,但當磁場強度超過阈值後,會突然轉變為強順磁性或鐵磁性狀态。
物理機制
變磁性源于材料内部電子自旋态的量子相變。例如在重費米子化合物CeFe₂Ge₂中,4f電子在強磁場下會解除局域化束縛,導緻磁矩重新排列。這種轉變常伴隨磁化率陡增和電阻率突變,可通過朗道相變理論建模: $$ Delta F = alpha M + beta M - mu_0 HM $$ 其中$alpha$為溫度依賴系數,$H$為外磁場。
典型材料
應用領域
該效應在磁制冷技術和高靈敏度磁傳感器設計中具有潛力,美國阿貢國家實驗室2021年實驗證明變磁材料可實現零熵變磁熱效應。
變磁性是物理學中描述磁性材料在外界條件(如磁場、溫度)變化時,其磁結構發生突變的現象。以下為詳細解釋:
變磁性指磁性物質在強磁場或溫度變化下,從一種磁有序狀态(如反鐵磁性)突然轉變為另一種磁有序狀态(如鐵磁性),或反之。這種轉變通常伴隨自旋排列方向的突然調整。例如,FeCl₂在11.6 kOe磁場下,其反鐵磁結構中的自旋方向會反轉,導緻整體呈現鐵磁性。
普通磁性(如鐵磁性、反鐵磁性)描述物質的固有磁序狀态,而變磁性強調外界條件引發的磁序突變。例如,磁場或溫度變化是觸發變磁性的關鍵因素。
變磁性研究在材料科學和磁存儲技術中有潛在價值,例如開發新型磁控器件或高靈敏度傳感器。
注:部分案例和機制參考自知網空間的高權威性文獻。
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