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铁磁材料论文

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铁磁材料论文

为什么磁铁接近录音机回有杂音 每天晚上我都会打开录音机听听英语单词这周星期三,我书包放在桌子上,照常打开录音机听英语单词,录音机发出的不是清脆悦耳的声音,而是沙哑难听的声音!于是我让爸爸查找录音机是否有问题,奇怪的是录音并没有毛病,磁带也没有问题呀!难不成是我耳朵有问题?不,那一定是录音机的问题!但为什么录音机会有杂音?以前不是好好的吗?为什么偏偏是这一天录音机出现杂音呢?爸爸说:“你是不是在录音机旁放了磁铁?”我才恍然大悟,因为书包上分明有吸铁石呀 为什么 磁铁放在录音 机旁就会产生杂音 对于这个问题,我查找了许多资料,我发现:录音机的磁带上涂有特殊磁粉,而录音机在录制磁带的时候,就将强弱不同的声波转化成磁讯号在我们听英语单词的时候,这种磁讯号又被还原成了声波这样,我们就能听见录制在磁带上的声音了磁带如果接近磁体,这时磁场的讯号就会附着在磁带上,磁带上的磁讯号就发生了改变,不同于原来的磁讯号了,这样就形成杂音果真是这样吗?资料上的东西还不能全信,我们还得亲手实验才能得出结论实验的工具有:一块较大的磁铁,一台录音机,一块完好的磁带我先把磁带放到录音机里听几分钟,然后把磁铁放在录音机旁再听几分钟,你会发现磁铁放到录音机旁的确有杂音,距离越近,杂音越大,靠近时录音机里的声音变成了怪腔怪调,太逗了!当你把磁铁拿走,录音机的声音又恢复正常了我发现了这个秘密!

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中、英对照1988年MNBaibich在反铁磁场耦合的Fe/Cr多层膜中观察到巨磁电阻效应,随后在多种组合的磁性多层膜以及颗粒膜中观察到巨磁电阻效应, 在掺杂钙钛矿型锰氧化物中观察到庞磁电阻效应。由于巨磁电阻效应巨大的应用前景和内在丰富多彩的物理现象引起了物理学界和材料学界的广泛关注,成为了现代科学研究的一个热点。人们一方面对已有的磁电阻材料进行广泛而深入的研究,以弄清巨磁电阻效应的机理和影响它的因素,研制出具有更高磁场灵敏度的材料。另一方面,人们还在努力地寻找具有巨磁电阻效应的新材料。 其中1989年在掺杂钙钛矿型锰氧化物R1-xAxMnO3(其中A为二价碱土金属离子,如Ca2+、Sr2+、Ba2+等,R为三价稀土金属离子,如La3+、Pr3+、Tb3+、Sm3+等)中发现巨磁电阻(GMR),由于其在磁记录、磁传感器等方面潜在的应用前景,以及金属—绝缘体相变等所涉及的强关联效应,使该类化合物吸引了物理学界的广泛注意。最近几年里,在该类材料中还相继发现了许多新的物理现象,例如:大的磁致伸缩、磁致结构相变以及异常的热膨胀等。 数年来,围绕着钙钛矿材料中巨磁电阻的机理问题,人们先后设想了多种理论方案或物理图象。五十年代初期,由Zener创立的,其后由Anderson及de Gennes等人发展起来的双交换作用理论,为今天解释巨磁电阻效应提供了一条途径。到九十年代,Millis 等人和邢定钰等人分别对巨磁电阻效应的机理作了重要的探索。 七十年代末至八十年代初,人们在半导体材料以及顺磁材料中发现了由量子相干效应(由于无序而加强的载流子库仑相互作用)导致的正磁电阻,并建立了一套基于无序的理论来解释所观察到的实验现象。去年, Manyala在Fe1-XCoXSi中首次观察到铁磁材料中的由量子相干效应导致的正磁电阻。另一方面,随着郭载兵等在1997年首次发现钙钛矿型锰氧化物La1-xCaxMnO3具有较大的磁热效应后[40,41],钙钛矿型锰氧化物的磁热效应引起了人们的注意。本论文主要对L7P3MnO3单晶样品的由量子相干效应导致的正磁电阻效应、A5S5MnO3 (A= Pr, Nd) 的巨磁热效应、多晶锌铁氧体和多晶NiXFe1-XS的巨磁电阻效应进行了系统的研究。我们的工作主要包括:1.掺杂钙钛矿型锰氧化物中由量子相干效应导致的正磁电阻。 我们通过旋转坩锅熔融法制备了L7P3MnO3单晶样品,在国际上首次报道了掺杂钙钛矿型锰氧化物中由量子相干效应导致的正磁电阻, 这样的量子相干效应在2K< T < 50K的温区出现, 远远超出了以往半导体材料以及顺磁材料中发现量子相干效应的极低温区( ~mK )。测量单晶样品在温度2K-400K的磁电阻,显示出奇特的特性。在高温区T > 70K,单晶样品显示出由双交换作用导致的正常的负磁电阻,在居里温度340K在8T磁场下达70%。但在低温区(2K< T < 50K)却显示出正磁电阻,在最大外场为8T时样品在2K磁电阻高达20%。并且发现样品电阻率在低温(T < 50K)满足这样两个关系式: , (其中T为温度,H为外加磁场),也即电阻率与温度及磁场的平方根成正比,这正是量子相干效应的特征表现。。2.A5S5MnO3 (A= Pr, Nd)大块多晶样品的巨磁热效应我们通过固相烧结法制备了系列的A1-xSrxMnO3(A= Pr, Nd) 大块多晶样品(x = 3, 4, 5),对样品的晶体结构,磁特性以及磁卡效应作了详细的研究。在实验表明,A5S5MnO3 (A= Pr, Nd)都具有一个从低温反铁磁电荷有序态到高温铁磁电荷无序态的一级相变。低温反铁磁电荷有序态在磁场作用下会崩塌,转变为铁磁电荷无序态。在一级相变温度161K(A= Pr)和183K(A= Nd)附 近,观察到在1T外磁场下1J/K(A= Pr)和3J/K(A= Nd)的巨大的正磁熵变,这一数值比金属Gd在居里温度TC = 293K附近的磁熵变(1J/kg K)的两倍还多, 给引人注目的掺杂钙钛矿型锰氧化物电荷有序态注入了新的物理含义, 同时也显示该材料是150K-180K温区理想的磁制冷工质材料。 多晶锌铁氧体的巨磁电阻效应 我们利用溶胶-凝胶方法制作了在晶粒表面包裹着一层a-Fe2O3薄层的多晶锌铁氧体,其中锌铁氧体晶粒尺寸约为150nm, 而a-Fe2O3薄层厚约6nm。在国际上首次报道了氧化物系统中巨大的隧穿磁电阻效应。(Z41F59O4)89 (a-Fe2O3)11的隧穿磁电阻在2K达1280%,在室温下仍有158%的值,这是目前国际报道的最大隧穿磁电阻效应。这样一个氧化物系统的电阻率显示出rµexp(1/T)的温度依赖关系, 这不同于传统颗粒系统中rµexp(1/ )的电阻率-温度依赖关系。这样一种不同的电阻率-温度关系起源于系统中较大的锌铁氧体晶粒尺寸(约150nm)和均匀厚薄的a- Fe2O3层(6nm)。同时我们的实验结果显示Z41F59O4具有很高的自旋极化率,室温自旋极化率大于66%,是一种理想的半金属材料。 NiS及NiXFe1-XS的巨磁电阻效应 我们在封闭的真空石英管中高温退火,用固相烧结法制得多晶NiS及NiXFe1-XS系列材料 在国际上首次报道了此系列材料中磁场诱导的非金属到金属的相变以及巨磁电阻效应在4T磁场作用下, NiS在温度268K显示出1530%的巨磁电阻效应, NiXFe1-XS在室温显示出730%的巨磁电阻效应,这是目前国际上报道的最大室温巨磁电阻效应。ABSTRACTGiant magnetoresistance (GMR) has attracted much attention since 1988 M N Baibich et al observed 50% magnetoresistance(MR) in Fe/Cr magnetic multilayers due to its intrinsic rich variety of physical phenomena and great potential Hole- doped perovskite manganites R1-xAxMnO3 (R is a trivalent rare-earth ion and A is a divalent alkali earth ion) has attracted much attention since 1989 due to not only its technological applications in magnetic recording and sensor, but also the effect of the strong correlation concerning metal-insulator transition, In recent years, a lot of new physical phenomena have also been observed in these compounds, for example, large magnetostriction, structural phase transition driven by an external field, and anomalous thermal expansion, Since then, several models or physical pictures have been suggested to explain the mechanism of GMR The double exchange interaction founded by Zener in early 1950’s, and developed by Anderson and de Gennes later is a good theory in describing the conductive behavior in the It provides us a correct route to make clear the origin of GMR Since 1995, Millis et and Xing et have made a lot of work, respectively, in order to explain the mechanism of GMR From 1970s to 1980s, Positive magnetoresistance from quantum interference effects (QIE--Coulomb interaction between electrons) was observed in semiconductor and many paramagnetic disordered Theory was developed to explain the experimental Recently, Manyala et found positive MR from QIE in ferromagnet Fe1-xCoxSi for the first time On the other hand, the magnetothermal effect in hole- doped perovskite manganites has attracted much attention since Guo et Observed large magnetic entropy change in perovskite manganites In this thesis we concentrated on the studies of the positive MR from QIE in L7P3MnO3 single crystals, the large magnetothermal effect of bulk polycrystalline A5S5MnO3 ( A = Pr, Nd ), the giant magnetoresistance effect in polycrystalline Z41F59O4 and NiXFe1-XSOur main work includes:1 The positive MR from QIE in perovskite High-quality single crystal of L7P3MnO3 was grown by the flux growth using the accelerated crucible rotation We report QIE-induced positive MR in perovskite manganites for the first The MR in single crystal of L7P3MnO3 shows strange character in 2K~400K Negative CMR due to double-exchange interaction was observed at temperature >70K, and maximal CMR (over 70%) occurs around TC=340K under a magnetic field of H=8T The CMR decreases with temperature lowered and almost vanishes at T 70K As the sample is further cooled to 50K, an unexpected positive MR The magnitude of positive MR increases with temperature lowered, a positive MR of 20% was found at T= 2K and H= 8T It is found that is well fit for T 1/2 dependence at low temperatures below 50K, while for H>3kOe, approach asymptotes proportional to H1/ The behavior of the type has been regarded as a characteristic signature of the QIE-induced transport anomalies The large magnetothermal effect of bulk polycrystalline A5S5MnO3 ( A = Pr, Nd ) A5S5MnO3 ( A = Pr, Nd ) perovskite–type manganites have been prepared , and found that the samples show first-order magnetic, electron and structural phase transition from antiferromagnetic charge-ordered state at low temperature to ferromagnetic charge-disordered state at high Collapse of the antiferromagnetic charge-ordered state take place under a magnetic Giant magnetic entropy change (7~8J/ K) has been discovered in these samples under a low magnetic field of 10kOe near the first-order transition temperature (150K~180K) It exceeds the magnetic entropy change in Gd by a factor of 3 at the same The manganese perovskites compound A5S5MnO3 ( A = Pr, Nd ) is suitable candidate for magnetic refrigerant at temperature 150K~180K Giant tunneling magnetoresistance in polycrystalline Z41F59O4 with grain boundaries coated by a-Fe2O3 Layerwe report a new class of nanostructured material, polycrystalline Zn 41Fe 59 O4, exhibiting an intrinsic tunneling-type MR as large as 158% at T ~ 300 K and H ~ 5 kO The polycrystalline material reported here is a two-phase system in which the Z41F59O4 grains (~150nm) are separated by uniform a-Fe2O3 grain boundaries (6nm) Such a huge room temperature tunneling MR indicates that Z41F59O4 is a highly spin-polarized FM As the temperature is lowered from room temperature, the tunneling MR first increases slowly and then has a big enhancement below 100 K, reaching 1280% at 2 K Giant magnetoresistance in polycrystalline NiS and Ni1-xFexSLarge magnetoresistance (1530%) in NiS has been observed in an appliedmagnetic field of 4 T at a temperature of 268 K On he other hand, we report another material Ni1-xFexS with a large MR (MR~730%) near room temperature at 299 K in a magnetic field of 4 T for x= Such a large MR near room temperature has never been reported The large magnetoresistance is due to a magnetic field induced transition from the AFM nonmetal phase to the PM metal

磁性材料论文

先介绍一下居里点the Curie temperature 居里点或居里温度是指材料可以在铁磁体和顺磁体之间改变的温度。低于居里点温度时该物质成为铁磁体,此时和材料有关的磁场很难改变。当温度高于居里点温度时,该物质成为顺磁体,磁体的磁场很容易随周围磁场的改变而改变。这时的磁敏感度约为10的负6次方。19世纪末,著名物理家居里在自己的实验室里发现磁石的一个物理特性,就是当磁石加热到一定温度时,原来的磁性就会消失。后来,人们把这个温度叫“居里点”。在地球上,岩石在成岩过程中受到地磁场的磁化作用,获得微弱磁性,并且被磁化的岩石的磁场与地磁场是一致的。这就是说,无论地磁场怎样改换方向,只要它的温度不高于“居里点”,岩石的磁性是不会改变的。根据这个道理,只要测出岩石的磁性,自然能推测出当时的地磁方向。这就是在地学研究中人们常说的化石磁性。在此基础之上,科学家利用化石磁性的原理,研究地球演化历史的地磁场变化规律,这就是古地磁说。 为了寻找大陆漂移说的新证据,科学家把古地磁学引入海洋地质领域,并取得令人鼓舞的成绩。 第二次世界大战之后,科学家使用高灵敏度的磁力探测仪,在大西洋洋中脊上的海面进行古地磁调查。之后,人们又使用磁力仪等仪器,以密集测线方式对太平洋进行古地磁测量。两次调查的资料使人们惊奇地发现,在大洋底部存在着等磁力线条带,而且呈南北向平行于大洋洋中脊中轴线的两侧,磁性正负相间。每条磁力线条带长约数百千米,宽度在数十千米至上百千米之间不等。海底磁性条带的发现,成为本世纪地学研究的一大奇迹。1963年,英国剑桥大学的一位年轻学者FJ瓦因和他的老师DH马修斯提出,如果“海底扩张”曾经发生过,那么,大洋中脊上涌的熔岩,当它凝固后应当保留当时地球磁场的磁化方向。就是说在洋脊两侧的海底应该有磁化情况相同的磁性条带存在。当地球磁场发生反转时,磁性条带的极性也应该发生反转,磁性条带的宽度可以作为两次反转时间的度量标准。这个大胆的假说,很快被证实了,人们在太平洋、大西洋、印度洋都找到了同样对称的磁性条带。不仅如此,科学家还计算出在7600万年中,地球曾发生过171次反转现象。 研究还发现,地球磁场两次反转之间的时间最长周期约为300万年,最短的周期约为5万年,两次反转的平均周期约为42~48万年。目前,地球的磁场方向己保留70万年了,所以,人们预感到一个新的磁场变化可能正在向我们靠近。 对于海底磁性条带的研究仍在继续之中,许多问题仍找不到令人满意的答案。例如,对于地球磁场为什么要来回反转这个最基本的问题,就无法解释清楚。尽管科学家们提出过种种假说,但其真正的原因还是不清楚的。也就是说,地球发生磁场转向的内在规律之谜,有待于科学家们去继续探索。再介绍铁磁材料 (1)铁磁性物质只要在很小的磁场作用下就能被磁化到饱和,不但磁化率>0,而且数值大到10-106数量级,其磁化强度M与磁场强度H之间的关系是非线性的复杂函数关系。这种类型的磁性称为铁磁性。 (2)铁磁性物质只有在居里温度以下才具有铁磁性;在居里温度以上,由于受到晶体热运动的干扰,原子磁矩的定向排列被破坏,使得铁磁性消失,这时物质转变为顺磁性。 (3)特点 A、磁性很强,通常所说的磁性材料主要是指这类物质。 B、磁滞现象。 C、自发磁化: 铁磁性物质内的原子磁矩,通过相邻晶格结点原子的电子壳层的作用,克服热运动的无序效应,原子磁矩是按区域自发平行排列、有序取向,按不同的小区域分布,这种现象称为自发磁化。 未配对的3d电子壳层: Fe、Ni、Co、Mn D、磁畴 自发磁化的小区域,称为磁畴。各个磁畴之间的交界面称为磁畴壁。 然后说明一下测量实验铁磁材料的居里点实验目的:初步了解铁磁物质有铁磁性转变为顺磁性的微观原理,学习用JLD——Ⅱ型居里点测试仪测量居里温度的原理和方法。实验仪器:JLD——Ⅱ型居里点测试仪一套(主机一台、加温炉一台、样品5只)、ST16B型示波器实验原理:对于铁磁物质来讲,由于有磁畴的存在,因此在外加的交变磁场作用下将产生磁滞现象。磁滞回线就是磁滞现象的主要表现。如果将铁磁物质加热到一定的温度,由于金属点阵中的热运动的加剧,磁畴遭到破坏时,铁磁物质将转变为顺磁物质,磁滞现象消失,铁磁物质这一转变温度称为居里点。本居里点测试仪就是通过观察示波器上显示的磁滞回线的存在与否来观察测量铁磁物质的这一转变温度的。本仪器通过给绕在样品上的线圈通交变电流,从而产生交变磁场。在给加热炉加热过程中,在示波器上找出居里点。 实验步骤:1、将加热炉的连线接于电源箱前面的两接线柱上。将铁磁材料样品与电源箱用专用线连接,并把样品放在加热炉中。将温度传感器、降温风扇的接插件与接在电源前面板上的传感器接插件对应相接。2、将B输出与示波器上的Y输入,H输出与X输入用专用线相连接,“升温——降温”开关打向升温,开启电源箱上的电源开关,并适当调节示波器上Y、X调节,示波器上就显示出了磁滞回线。3、炉上的两风门(旋钮方向和加热炉的轴线方向垂直),将“测量——设置”开关打向“设置”,设定好炉温后,打向“测量”,加热炉工作,炉温逐渐升向设置的温度。4、温达到该样品的居里点时,磁滞回线消失,同时数显温度表显示测量的温度值——居里点。打开加热炉上的两风门(风门上的旋钮方向和加热炉的轴线方向平行),把“升温——降温”开关打向降温,让加热炉降温后,换一样品重复上述过程,直到样品测完为止。

为什么磁铁接近录音机回有杂音 每天晚上我都会打开录音机听听英语单词这周星期三,我书包放在桌子上,照常打开录音机听英语单词,录音机发出的不是清脆悦耳的声音,而是沙哑难听的声音!于是我让爸爸查找录音机是否有问题,奇怪的是录音并没有毛病,磁带也没有问题呀!难不成是我耳朵有问题?不,那一定是录音机的问题!但为什么录音机会有杂音?以前不是好好的吗?为什么偏偏是这一天录音机出现杂音呢?爸爸说:“你是不是在录音机旁放了磁铁?”我才恍然大悟,因为书包上分明有吸铁石呀 为什么 磁铁放在录音 机旁就会产生杂音 对于这个问题,我查找了许多资料,我发现:录音机的磁带上涂有特殊磁粉,而录音机在录制磁带的时候,就将强弱不同的声波转化成磁讯号在我们听英语单词的时候,这种磁讯号又被还原成了声波这样,我们就能听见录制在磁带上的声音了磁带如果接近磁体,这时磁场的讯号就会附着在磁带上,磁带上的磁讯号就发生了改变,不同于原来的磁讯号了,这样就形成杂音果真是这样吗?资料上的东西还不能全信,我们还得亲手实验才能得出结论实验的工具有:一块较大的磁铁,一台录音机,一块完好的磁带我先把磁带放到录音机里听几分钟,然后把磁铁放在录音机旁再听几分钟,你会发现磁铁放到录音机旁的确有杂音,距离越近,杂音越大,靠近时录音机里的声音变成了怪腔怪调,太逗了!当你把磁铁拿走,录音机的声音又恢复正常了我发现了这个秘密!

磁学基础与磁性材料论文

先介绍一下居里点the Curie temperature 居里点或居里温度是指材料可以在铁磁体和顺磁体之间改变的温度。低于居里点温度时该物质成为铁磁体,此时和材料有关的磁场很难改变。当温度高于居里点温度时,该物质成为顺磁体,磁体的磁场很容易随周围磁场的改变而改变。这时的磁敏感度约为10的负6次方。19世纪末,著名物理家居里在自己的实验室里发现磁石的一个物理特性,就是当磁石加热到一定温度时,原来的磁性就会消失。后来,人们把这个温度叫“居里点”。在地球上,岩石在成岩过程中受到地磁场的磁化作用,获得微弱磁性,并且被磁化的岩石的磁场与地磁场是一致的。这就是说,无论地磁场怎样改换方向,只要它的温度不高于“居里点”,岩石的磁性是不会改变的。根据这个道理,只要测出岩石的磁性,自然能推测出当时的地磁方向。这就是在地学研究中人们常说的化石磁性。在此基础之上,科学家利用化石磁性的原理,研究地球演化历史的地磁场变化规律,这就是古地磁说。 为了寻找大陆漂移说的新证据,科学家把古地磁学引入海洋地质领域,并取得令人鼓舞的成绩。 第二次世界大战之后,科学家使用高灵敏度的磁力探测仪,在大西洋洋中脊上的海面进行古地磁调查。之后,人们又使用磁力仪等仪器,以密集测线方式对太平洋进行古地磁测量。两次调查的资料使人们惊奇地发现,在大洋底部存在着等磁力线条带,而且呈南北向平行于大洋洋中脊中轴线的两侧,磁性正负相间。每条磁力线条带长约数百千米,宽度在数十千米至上百千米之间不等。海底磁性条带的发现,成为本世纪地学研究的一大奇迹。1963年,英国剑桥大学的一位年轻学者FJ瓦因和他的老师DH马修斯提出,如果“海底扩张”曾经发生过,那么,大洋中脊上涌的熔岩,当它凝固后应当保留当时地球磁场的磁化方向。就是说在洋脊两侧的海底应该有磁化情况相同的磁性条带存在。当地球磁场发生反转时,磁性条带的极性也应该发生反转,磁性条带的宽度可以作为两次反转时间的度量标准。这个大胆的假说,很快被证实了,人们在太平洋、大西洋、印度洋都找到了同样对称的磁性条带。不仅如此,科学家还计算出在7600万年中,地球曾发生过171次反转现象。 研究还发现,地球磁场两次反转之间的时间最长周期约为300万年,最短的周期约为5万年,两次反转的平均周期约为42~48万年。目前,地球的磁场方向己保留70万年了,所以,人们预感到一个新的磁场变化可能正在向我们靠近。 对于海底磁性条带的研究仍在继续之中,许多问题仍找不到令人满意的答案。例如,对于地球磁场为什么要来回反转这个最基本的问题,就无法解释清楚。尽管科学家们提出过种种假说,但其真正的原因还是不清楚的。也就是说,地球发生磁场转向的内在规律之谜,有待于科学家们去继续探索。再介绍铁磁材料 (1)铁磁性物质只要在很小的磁场作用下就能被磁化到饱和,不但磁化率>0,而且数值大到10-106数量级,其磁化强度M与磁场强度H之间的关系是非线性的复杂函数关系。这种类型的磁性称为铁磁性。 (2)铁磁性物质只有在居里温度以下才具有铁磁性;在居里温度以上,由于受到晶体热运动的干扰,原子磁矩的定向排列被破坏,使得铁磁性消失,这时物质转变为顺磁性。 (3)特点 A、磁性很强,通常所说的磁性材料主要是指这类物质。 B、磁滞现象。 C、自发磁化: 铁磁性物质内的原子磁矩,通过相邻晶格结点原子的电子壳层的作用,克服热运动的无序效应,原子磁矩是按区域自发平行排列、有序取向,按不同的小区域分布,这种现象称为自发磁化。 未配对的3d电子壳层: Fe、Ni、Co、Mn D、磁畴 自发磁化的小区域,称为磁畴。各个磁畴之间的交界面称为磁畴壁。 然后说明一下测量实验铁磁材料的居里点实验目的:初步了解铁磁物质有铁磁性转变为顺磁性的微观原理,学习用JLD——Ⅱ型居里点测试仪测量居里温度的原理和方法。实验仪器:JLD——Ⅱ型居里点测试仪一套(主机一台、加温炉一台、样品5只)、ST16B型示波器实验原理:对于铁磁物质来讲,由于有磁畴的存在,因此在外加的交变磁场作用下将产生磁滞现象。磁滞回线就是磁滞现象的主要表现。如果将铁磁物质加热到一定的温度,由于金属点阵中的热运动的加剧,磁畴遭到破坏时,铁磁物质将转变为顺磁物质,磁滞现象消失,铁磁物质这一转变温度称为居里点。本居里点测试仪就是通过观察示波器上显示的磁滞回线的存在与否来观察测量铁磁物质的这一转变温度的。本仪器通过给绕在样品上的线圈通交变电流,从而产生交变磁场。在给加热炉加热过程中,在示波器上找出居里点。 实验步骤:1、将加热炉的连线接于电源箱前面的两接线柱上。将铁磁材料样品与电源箱用专用线连接,并把样品放在加热炉中。将温度传感器、降温风扇的接插件与接在电源前面板上的传感器接插件对应相接。2、将B输出与示波器上的Y输入,H输出与X输入用专用线相连接,“升温——降温”开关打向升温,开启电源箱上的电源开关,并适当调节示波器上Y、X调节,示波器上就显示出了磁滞回线。3、炉上的两风门(旋钮方向和加热炉的轴线方向垂直),将“测量——设置”开关打向“设置”,设定好炉温后,打向“测量”,加热炉工作,炉温逐渐升向设置的温度。4、温达到该样品的居里点时,磁滞回线消失,同时数显温度表显示测量的温度值——居里点。打开加热炉上的两风门(风门上的旋钮方向和加热炉的轴线方向平行),把“升温——降温”开关打向降温,让加热炉降温后,换一样品重复上述过程,直到样品测完为止。

我国是用文字记载磁现象最早的国家之一。公元前4世纪战国时期成书的《管子》中已有“上有慈石者下有铜金”的描述。这是有关磁石和磁性矿的最早记载。公元前3世纪的《吕氏春秋》中所写的“慈石召铁,或引之也”,描述了磁石吸铁现象。磁现象的应用,在我国古代后魏的《水经注》等书中,就提到秦始皇为了防备刺客行刺,曾用磁石建造阿房宫的北阀门,以阻止身带刀剑的刺客入内。医书上还谈到用磁石吸铁的作用,来治疗吞针,但磁现象早期应用方面,最光辉的成就是指南针的发明和应用,这也是我国对人类所做出的巨大贡献。 我国战国时期就发现了磁体的指南性。最早指南的磁石是一种勺状的,叫司南,它的灵敏度虽很低,但却给人以启示:有一种地磁存在,磁石可以指向。到北宋时期,制成新的指向仪器——指南鱼。在曾公亮的《武经总要》中详细记载了指南鱼的制造过程。这里有个重大突破,就是采用了磁化的方法,使鱼形铁磁化后,成一个指向仪器。此后,指南针的制造和安装方法在北宋沈括的《梦溪笔谈》中已有明确记载。不久指南针与方位盘结合起来成了罗盘,为航海提供了方便而可靠的指向仪器。后来,我国指南针传入欧洲。到16世纪,欧洲出现了航海罗盘。指南针的发明,推动了航海事业的发展,也为研究地磁三要素创造了条件。 英国人吉尔伯特在磁的研究方面做出了突出贡献。他的著作《论磁》是人们对磁现象系统研究开始的标志,书是1600年出版的。书中记录了吉尔伯特研究磁现象时所做的各种仪器,及实验过程,也记录了他从实验中所得到的结论。他从磁性“小地球”实验中,根据磁针的排列与指向,提出地球本身是一个大磁体,两极位于地理的北、南两极附近;提出了磁子午线概念;吉尔伯特还说明了磁偏角及地磁倾角的测定方法;铁的磁化及去磁概念;定性的研究磁石的吸引与推斥。这都为磁的进一步研究开拓了道路。 到18世纪,在磁的研究方面有了新进展。法国物理学家库仑在磁的研究方面也做出突出贡献。他参加了法国科学院为设计指向力强、抗干扰性能好的指南针而举行的竞赛活动,并提出丝悬指南针的设想,得到磁学奖,在此基础上制成了库仑扭秤。在建立了电荷相互作用的库仑定律同时,得到了磁力的相互作用定律,可以说库仑是静电、静磁学的第一位奠基人。此后,法国数学家、物理学家泊松,在库仑的基础上,提出了磁体间的相互作用的势函数积分方程,把磁的研究发展到定量阶段,但这时电与磁还是分别平行、独立地进行着研究。 丹麦物理学家奥斯特1820年发现了电流的磁效应,在当时的科学界引起巨大的反响和重视,科学家纷纷转向在这方面的讨论和研究,推动了整个电磁学的发展。安培由电流磁效应想到:既然磁体之间有相互作用,电流与磁体间也有作用,那么两个载流导体之间也一定存在着相互作用。他通过一系列实验,找到了电流间相互作用的实验根据,进行了定量研究,于1820年12月4日向科学院提交了一篇论文,提出计算两个电流线元间作用力的公式——安培定律表达式。到1821年初,安培又进一步提出磁性起源的假说,这就是历史上有名的分子电流假说。 安培发现的载流导体间的相互作用,仅在奥斯特发现电流磁效应后的第7天。新的发现的浪潮冲击着整个欧洲。法拉第在新的发现面前,重做了已有的实验,并提出新的研究课题——既然电可以产生磁,为什么磁不可以产生电呢?他开始了磁生电的研究。经过10年的艰苦努力,在大量实验的基础上,发现了电磁感应现象及其所遵循的规律。 电磁感应现象的发现是具有划时代意义的,法拉第把电与磁长期分立的两种现象最后联结在一起,揭露出电与磁的本质的联系,找到了机械能与电能之间的转化方法。在理论上,为建立电磁场的理论体系打下了基础;在实践上,开创了电气化时代的新纪元。 法拉第发现电磁感应现象之后,解释了法国科学家阿拉果所做的被称之为“神密”的实验——悬挂着的磁体下方放一个可自由转动的圆铜盘,当盘转动时,磁体会转动;反之,磁体转动时铜盘也会转动。法拉第提出磁感线(磁力线)的概念,并第一次绘制了磁感线图。他认为磁感线是代表实在的物质实体;每根磁感线都对应一对磁极。后来又把有磁感线的空间称为“场”。麦克斯韦是英国著名的物理学家,他发展了法拉第的“力线——场”的思想,并把它数学化,提出了描述电磁场运动规律的方程组,预言了电磁波的存在。 德国物理学家赫兹通过实验,令人信服地证明了电磁波的存在。这不仅验证了麦克斯韦电磁场理论的正确,也为无线电技术的建立与发展奠定了基础。 爱因斯坦1905年建立的狭义相对论,第一次把两种自然力——电力与磁力统一起来。近代随着电子计算机的发明,新的磁性材料不断涌现出来。人类的科学技术及物质生产活动与电与磁已密不可分,但对磁的探索永无止境。随着新的磁现象的发现,磁的更深刻的本质的揭露,磁的应用也将展现出新的局面。为磁的发展史续写新的篇章。

磁性材料论文总结

先介绍一下居里点the Curie temperature 居里点或居里温度是指材料可以在铁磁体和顺磁体之间改变的温度。低于居里点温度时该物质成为铁磁体,此时和材料有关的磁场很难改变。当温度高于居里点温度时,该物质成为顺磁体,磁体的磁场很容易随周围磁场的改变而改变。这时的磁敏感度约为10的负6次方。19世纪末,著名物理家居里在自己的实验室里发现磁石的一个物理特性,就是当磁石加热到一定温度时,原来的磁性就会消失。后来,人们把这个温度叫“居里点”。在地球上,岩石在成岩过程中受到地磁场的磁化作用,获得微弱磁性,并且被磁化的岩石的磁场与地磁场是一致的。这就是说,无论地磁场怎样改换方向,只要它的温度不高于“居里点”,岩石的磁性是不会改变的。根据这个道理,只要测出岩石的磁性,自然能推测出当时的地磁方向。这就是在地学研究中人们常说的化石磁性。在此基础之上,科学家利用化石磁性的原理,研究地球演化历史的地磁场变化规律,这就是古地磁说。 为了寻找大陆漂移说的新证据,科学家把古地磁学引入海洋地质领域,并取得令人鼓舞的成绩。 第二次世界大战之后,科学家使用高灵敏度的磁力探测仪,在大西洋洋中脊上的海面进行古地磁调查。之后,人们又使用磁力仪等仪器,以密集测线方式对太平洋进行古地磁测量。两次调查的资料使人们惊奇地发现,在大洋底部存在着等磁力线条带,而且呈南北向平行于大洋洋中脊中轴线的两侧,磁性正负相间。每条磁力线条带长约数百千米,宽度在数十千米至上百千米之间不等。海底磁性条带的发现,成为本世纪地学研究的一大奇迹。1963年,英国剑桥大学的一位年轻学者FJ瓦因和他的老师DH马修斯提出,如果“海底扩张”曾经发生过,那么,大洋中脊上涌的熔岩,当它凝固后应当保留当时地球磁场的磁化方向。就是说在洋脊两侧的海底应该有磁化情况相同的磁性条带存在。当地球磁场发生反转时,磁性条带的极性也应该发生反转,磁性条带的宽度可以作为两次反转时间的度量标准。这个大胆的假说,很快被证实了,人们在太平洋、大西洋、印度洋都找到了同样对称的磁性条带。不仅如此,科学家还计算出在7600万年中,地球曾发生过171次反转现象。 研究还发现,地球磁场两次反转之间的时间最长周期约为300万年,最短的周期约为5万年,两次反转的平均周期约为42~48万年。目前,地球的磁场方向己保留70万年了,所以,人们预感到一个新的磁场变化可能正在向我们靠近。 对于海底磁性条带的研究仍在继续之中,许多问题仍找不到令人满意的答案。例如,对于地球磁场为什么要来回反转这个最基本的问题,就无法解释清楚。尽管科学家们提出过种种假说,但其真正的原因还是不清楚的。也就是说,地球发生磁场转向的内在规律之谜,有待于科学家们去继续探索。再介绍铁磁材料 (1)铁磁性物质只要在很小的磁场作用下就能被磁化到饱和,不但磁化率>0,而且数值大到10-106数量级,其磁化强度M与磁场强度H之间的关系是非线性的复杂函数关系。这种类型的磁性称为铁磁性。 (2)铁磁性物质只有在居里温度以下才具有铁磁性;在居里温度以上,由于受到晶体热运动的干扰,原子磁矩的定向排列被破坏,使得铁磁性消失,这时物质转变为顺磁性。 (3)特点 A、磁性很强,通常所说的磁性材料主要是指这类物质。 B、磁滞现象。 C、自发磁化: 铁磁性物质内的原子磁矩,通过相邻晶格结点原子的电子壳层的作用,克服热运动的无序效应,原子磁矩是按区域自发平行排列、有序取向,按不同的小区域分布,这种现象称为自发磁化。 未配对的3d电子壳层: Fe、Ni、Co、Mn D、磁畴 自发磁化的小区域,称为磁畴。各个磁畴之间的交界面称为磁畴壁。 然后说明一下测量实验铁磁材料的居里点实验目的:初步了解铁磁物质有铁磁性转变为顺磁性的微观原理,学习用JLD——Ⅱ型居里点测试仪测量居里温度的原理和方法。实验仪器:JLD——Ⅱ型居里点测试仪一套(主机一台、加温炉一台、样品5只)、ST16B型示波器实验原理:对于铁磁物质来讲,由于有磁畴的存在,因此在外加的交变磁场作用下将产生磁滞现象。磁滞回线就是磁滞现象的主要表现。如果将铁磁物质加热到一定的温度,由于金属点阵中的热运动的加剧,磁畴遭到破坏时,铁磁物质将转变为顺磁物质,磁滞现象消失,铁磁物质这一转变温度称为居里点。本居里点测试仪就是通过观察示波器上显示的磁滞回线的存在与否来观察测量铁磁物质的这一转变温度的。本仪器通过给绕在样品上的线圈通交变电流,从而产生交变磁场。在给加热炉加热过程中,在示波器上找出居里点。 实验步骤:1、将加热炉的连线接于电源箱前面的两接线柱上。将铁磁材料样品与电源箱用专用线连接,并把样品放在加热炉中。将温度传感器、降温风扇的接插件与接在电源前面板上的传感器接插件对应相接。2、将B输出与示波器上的Y输入,H输出与X输入用专用线相连接,“升温——降温”开关打向升温,开启电源箱上的电源开关,并适当调节示波器上Y、X调节,示波器上就显示出了磁滞回线。3、炉上的两风门(旋钮方向和加热炉的轴线方向垂直),将“测量——设置”开关打向“设置”,设定好炉温后,打向“测量”,加热炉工作,炉温逐渐升向设置的温度。4、温达到该样品的居里点时,磁滞回线消失,同时数显温度表显示测量的温度值——居里点。打开加热炉上的两风门(风门上的旋钮方向和加热炉的轴线方向平行),把“升温——降温”开关打向降温,让加热炉降温后,换一样品重复上述过程,直到样品测完为止。

如果是个人的工作总结,也算是个人的效绩报告,可些以总结一下自已碰到并通过努力改善的一问题,例如,检验货时发现一些标准的灰色地带问题,为了匹配交货期,充分发挥自我领导的工作主动性,做出的一系列有效措施,保证了交期,节省了成本,等等,如些之类; 如果是部门的总结报告,你需要统计这半年的品质状况,走势,存在的问题,汇报给管理层:

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先介绍一下居里点the Curie temperature 居里点或居里温度是指材料可以在铁磁体和顺磁体之间改变的温度。低于居里点温度时该物质成为铁磁体,此时和材料有关的磁场很难改变。当温度高于居里点温度时,该物质成为顺磁体,磁体的磁场很容易随周围磁场的改变而改变。这时的磁敏感度约为10的负6次方。19世纪末,著名物理家居里在自己的实验室里发现磁石的一个物理特性,就是当磁石加热到一定温度时,原来的磁性就会消失。后来,人们把这个温度叫“居里点”。在地球上,岩石在成岩过程中受到地磁场的磁化作用,获得微弱磁性,并且被磁化的岩石的磁场与地磁场是一致的。这就是说,无论地磁场怎样改换方向,只要它的温度不高于“居里点”,岩石的磁性是不会改变的。根据这个道理,只要测出岩石的磁性,自然能推测出当时的地磁方向。这就是在地学研究中人们常说的化石磁性。在此基础之上,科学家利用化石磁性的原理,研究地球演化历史的地磁场变化规律,这就是古地磁说。 为了寻找大陆漂移说的新证据,科学家把古地磁学引入海洋地质领域,并取得令人鼓舞的成绩。 第二次世界大战之后,科学家使用高灵敏度的磁力探测仪,在大西洋洋中脊上的海面进行古地磁调查。之后,人们又使用磁力仪等仪器,以密集测线方式对太平洋进行古地磁测量。两次调查的资料使人们惊奇地发现,在大洋底部存在着等磁力线条带,而且呈南北向平行于大洋洋中脊中轴线的两侧,磁性正负相间。每条磁力线条带长约数百千米,宽度在数十千米至上百千米之间不等。海底磁性条带的发现,成为本世纪地学研究的一大奇迹。1963年,英国剑桥大学的一位年轻学者FJ瓦因和他的老师DH马修斯提出,如果“海底扩张”曾经发生过,那么,大洋中脊上涌的熔岩,当它凝固后应当保留当时地球磁场的磁化方向。就是说在洋脊两侧的海底应该有磁化情况相同的磁性条带存在。当地球磁场发生反转时,磁性条带的极性也应该发生反转,磁性条带的宽度可以作为两次反转时间的度量标准。这个大胆的假说,很快被证实了,人们在太平洋、大西洋、印度洋都找到了同样对称的磁性条带。不仅如此,科学家还计算出在7600万年中,地球曾发生过171次反转现象。 研究还发现,地球磁场两次反转之间的时间最长周期约为300万年,最短的周期约为5万年,两次反转的平均周期约为42~48万年。目前,地球的磁场方向己保留70万年了,所以,人们预感到一个新的磁场变化可能正在向我们靠近。 对于海底磁性条带的研究仍在继续之中,许多问题仍找不到令人满意的答案。例如,对于地球磁场为什么要来回反转这个最基本的问题,就无法解释清楚。尽管科学家们提出过种种假说,但其真正的原因还是不清楚的。也就是说,地球发生磁场转向的内在规律之谜,有待于科学家们去继续探索。再介绍铁磁材料 (1)铁磁性物质只要在很小的磁场作用下就能被磁化到饱和,不但磁化率>0,而且数值大到10-106数量级,其磁化强度M与磁场强度H之间的关系是非线性的复杂函数关系。这种类型的磁性称为铁磁性。 (2)铁磁性物质只有在居里温度以下才具有铁磁性;在居里温度以上,由于受到晶体热运动的干扰,原子磁矩的定向排列被破坏,使得铁磁性消失,这时物质转变为顺磁性。 (3)特点 A、磁性很强,通常所说的磁性材料主要是指这类物质。 B、磁滞现象。 C、自发磁化: 铁磁性物质内的原子磁矩,通过相邻晶格结点原子的电子壳层的作用,克服热运动的无序效应,原子磁矩是按区域自发平行排列、有序取向,按不同的小区域分布,这种现象称为自发磁化。 未配对的3d电子壳层: Fe、Ni、Co、Mn D、磁畴 自发磁化的小区域,称为磁畴。各个磁畴之间的交界面称为磁畴壁。 然后说明一下测量实验铁磁材料的居里点实验目的:初步了解铁磁物质有铁磁性转变为顺磁性的微观原理,学习用JLD——Ⅱ型居里点测试仪测量居里温度的原理和方法。实验仪器:JLD——Ⅱ型居里点测试仪一套(主机一台、加温炉一台、样品5只)、ST16B型示波器实验原理:对于铁磁物质来讲,由于有磁畴的存在,因此在外加的交变磁场作用下将产生磁滞现象。磁滞回线就是磁滞现象的主要表现。如果将铁磁物质加热到一定的温度,由于金属点阵中的热运动的加剧,磁畴遭到破坏时,铁磁物质将转变为顺磁物质,磁滞现象消失,铁磁物质这一转变温度称为居里点。本居里点测试仪就是通过观察示波器上显示的磁滞回线的存在与否来观察测量铁磁物质的这一转变温度的。本仪器通过给绕在样品上的线圈通交变电流,从而产生交变磁场。在给加热炉加热过程中,在示波器上找出居里点。 实验步骤:1、将加热炉的连线接于电源箱前面的两接线柱上。将铁磁材料样品与电源箱用专用线连接,并把样品放在加热炉中。将温度传感器、降温风扇的接插件与接在电源前面板上的传感器接插件对应相接。2、将B输出与示波器上的Y输入,H输出与X输入用专用线相连接,“升温——降温”开关打向升温,开启电源箱上的电源开关,并适当调节示波器上Y、X调节,示波器上就显示出了磁滞回线。3、炉上的两风门(旋钮方向和加热炉的轴线方向垂直),将“测量——设置”开关打向“设置”,设定好炉温后,打向“测量”,加热炉工作,炉温逐渐升向设置的温度。4、温达到该样品的居里点时,磁滞回线消失,同时数显温度表显示测量的温度值——居里点。打开加热炉上的两风门(风门上的旋钮方向和加热炉的轴线方向平行),把“升温——降温”开关打向降温,让加热炉降温后,换一样品重复上述过程,直到样品测完为止。

那是什么原理啊?磁性会转移削弱是吗?

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