亚铁磁性
亚铁磁性
亚铁磁性是在无外加磁场的情况下,磁畴内由于相邻原子电子交换作用或其他相互作用,使它们的磁矩在克服热运动的影响后,处于部分抵消的有序排列状态,以致还有一个合磁矩的现象。亚铁磁性物质在居里点以下保持暂态磁性,在该温度以上则表现为顺磁性。亚铁磁性物质的特点是不同亚晶格的原子磁矩呈相反排列,但由于磁矩大小不相等,因此仍存在自发磁化。
简介
当施加外磁场后,其磁化强度随外磁场的变化与铁磁性物质相似。硫酸亚铁磁性与反铁磁性具有相同的物理本质,只是亚铁磁体中反平行的自旋磁矩大小不等,因而存在部分抵消不尽的自发磁矩,类似于铁磁体。铁氧体大都是亚铁磁体。亚铁磁性物质可能在某些温度下出现磁抵消点,此时两种亚晶格的磁矩大小相同,导致净磁矩为零。这种现象在石榴石稀土金属——过渡金属混合物中容易观测到。
性质
亚铁磁性物质具有高电阻率各向异性的特性。各向异性实际上因外加场而产生。当这个外加的场按照磁极排列时,它产生一个净磁偶极矩并使该磁极以外加场控制的频率进动,被称为拉莫尔进动或进动频率。作为特列,微波信号循环被极化,与和磁极矩强烈交互的进动为同方向;当被相反方向的极化后,该互动则非常弱。当互动强烈时,该微波信号可以穿过该材料。此方向性性质被用于微波设备中,像隔离器、循环器和旋转器中。亚铁磁性物质还被用于生产光频隔离器和光学循环器中。
①用主要磁现象为硫酸亚铁磁性物质制成的材料,称为亚铁磁材料。在工程技术上,实用的亚铁磁材料多为各类铁氧体和某些金属间化合物。
②铁磁材料与亚铁磁材料统称为强磁材料,简称磁性材料。
铁磁性物质一样,当磁场不存在时,亚铁磁性物质仍旧会保持磁化不变;又像反铁磁性物质一样,相邻的电子自旋指向相反方向。这两种性质并不互相矛盾,在亚铁磁性物质内部,分别属于不同次晶格的不同原子,其磁矩的方向相反,数值大小不相等,所以,物质的净磁矩不等于0,磁化强度不等于零,具有较微弱的铁磁性。
由于亚铁磁性物质是绝缘体。处于高频率时变磁场的亚铁磁性物质,由于感应出的涡电流很少,可以允许微波穿过,所以,可以做为像隔离器(isolator)、循环器(circulator)、回旋器(gyrator)等等微波器件的材料。
由于组成亚铁磁性物质的成分必需分别具有至少两种不同的磁矩,只有化合物或合金才会表现出亚铁磁性。常见的亚铁磁性物质有磁铁矿四氧化三铁)、铁氧体肥粒铁)等等。亚铁磁性材料如铁石榴石(YIG)和由铁氧化物与其他元素(例如铝、钴、、锰、锌)组成的亚铁盐也展现出亚铁磁性。磁铁矿是最早被人知的磁性物质,它在路易·奈尔发现亚铁磁性和反铁磁性之前,被归为铁磁性物质。
参考资料
目录
概述
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性质
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