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不太懂 維基看到片段解釋如下 太深奧
在鐵磁性物質內部,如同順磁性物質,有很多未配對電子。由於交換作用(exchange interaction),這些電子的自旋趨於與相鄰未配對電子的自旋呈相同方向。由於鐵磁性物質內部又分為很多磁疇,雖然磁疇內部所有電子的自旋會單向排列,造成「飽合磁矩」,磁疇與磁疇之間,磁矩的方向與大小都不相同。所以,未被磁化的鐵磁性物質,其淨磁矩與磁化向量都等於零。
假設施加外磁場,這些磁疇的磁矩還趨於與外磁場呈相同方向,從而形成有可能相當強烈的磁化向量與其感應磁場。 隨著外磁場的增高,磁化強度也會增高,直到「飽和點」,淨磁矩等於飽合磁矩。這時,再增高外磁場也不會改變磁化強度。假設,現在減弱外磁場,磁化強度也會跟著減弱。但是不會與先前對於同一外磁場的磁化強度相同。磁化強度與外磁場的關係不是一一對應關係。磁化強度比外磁場的曲線形成了磁滯迴線。
假設再到達飽和點後,撤除外磁場,則鐵磁性物質仍能保存一些磁化的狀態,淨磁矩與磁化向量不等於零。所以,經過磁化處理後的鐵磁性物質具有「自發磁矩」。
每一種鐵磁性物質都具有自己獨特的居禮溫度。假若溫度高過居禮溫度,則鐵磁性物質會失去自發磁矩,從有序的「鐵磁相」轉變為無序的「順磁相」。這是因為熱力學的無序趨向,大大地超過了鐵磁性物質降低能量的有序趨向。根據居禮-外斯定律(Curie-Weiss law),磁化率 \chi 與絕對溫度 T 的關係式為[4]
\chi=C/(T-T_c) ;
其中,T_c 是居禮溫度(採用絕對溫度單位)。
假設溫度低於居禮溫度,則根據實驗得到的經驗公式,
\Delta M(T)/M_0=\beta T^{3/2} ;
其中,\Delta M(T)=M(T)-M_0 是磁化強度差,M(T) 與 M_0 是物質分別在絕對溫度 T 與 0K 的磁化強度,\beta 是依物質而定的比例常數。
這與布洛赫溫度1.5次方定律(Bloch T3/2 law)的理論結果一致。
鎳、鐵、鈷、釓與它們的合金、化合物等等,這些常見的鐵磁性物質很容易做實驗顯示出其鐵磁性。 |
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