• 居里點

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    居里點

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    在物理和材料科學中,居里點 (TC) 或居里點是某些材料失去其xxx磁性的溫度,(在大多數情況下)可以用感應磁性代替。 居里點是以皮埃爾·居里的名字命名的,他證明磁性在臨界溫度下會消失。

    磁力由磁矩決定,磁矩是原子內的偶極矩,源于電子的角動量和自旋。 材料具有取決于溫度的不同固有磁矩結構; 居里點是材料固有磁矩改變方向的臨界點。

    永磁是由磁矩排列引起的,當無序磁矩被迫在外加磁場中排列時,會產生感應磁。 例如,有序的磁矩(鐵磁,圖 1)在居里點發生變化并變得無序(順磁,圖 2)。 較高的溫度會使磁鐵變弱,因為自發磁性僅發生在居里點以下。 居里點以上的磁化率可由居里-魏斯定律計算,該定律由居里定律推導出來。

    類似于鐵磁和順磁材料,居里點也可以用來描述鐵電性和順電性之間的相變。 在這種情況下,有序參數是當溫度升高到居里點以上時從有限值變為零的電極化。

    磁力矩

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    磁矩是原子內的xxx偶極矩,它包含電子角動量和自旋,關系式為 μl = el/2me,其中 me 是電子的質量,μl 是磁矩,l 是角動量; 這個比率稱為旋磁比。

    原子中的電子從它們自己的角動量和它們圍繞原子核的軌道動量貢獻磁矩。 與來自電子的磁矩相比,來自原子核的磁矩是微不足道的。 熱貢獻導致更高能量的電子擾亂偶極子之間的順序和排列的破壞。

    鐵磁、順磁、亞鐵磁和反鐵磁材料具有不同的固有磁矩結構。 在材料的特定居里點 (TC),這些屬性會發生變化。 從反鐵磁到順磁(反之亦然)的轉變發生在尼爾溫度 (TN),類似于居里點。

    具有在居里點處改變性質的磁矩的材料

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    鐵磁、順磁、亞鐵磁和反鐵磁結構由固有磁矩組成。 如果結構中的所有電子都配對,這些力矩會由于它們相反的自旋和角動量而抵消。 因此,即使在施加磁場的情況下,這些材料也具有不同的特性并且沒有居里點。

    順磁性

    材料僅在其居里點以上才具有順磁性。 順磁性材料在沒有磁場時是非磁性的,而在施加磁場時是磁性的。 當沒有磁場時,材料具有無序磁矩; 也就是說,磁矩是不對稱且未對齊的。 當存在磁場時,磁矩會暫時重新排列成平行于施加的磁場; 磁矩是對稱且對齊的。 沿同一方向排列的磁矩是引起感應磁場的原因。

    對于順磁性,這種對施加磁場的響應是正的,稱為磁化率。 磁化率僅適用于居里點以上的無序狀態。

    順磁性的來源(具有居里點的材料)包括:

    在居里點之上,原子被激發,自旋方向變得隨機,但可以通過施加的場重新排列,即材料變成順磁性。 在居里點以下,本征結構發生了相變,原子有序,材料呈鐵磁性。 與鐵磁性材料的磁場相比,順磁性材料的感應磁場非常微弱。

    居里點

    鐵磁性

    材料僅在其相應的居里點以下才具有鐵磁性。 鐵磁材料在沒有施加磁場的情況下具有磁性。

    當沒有磁場時,材料具有自發磁化,這是有序磁矩的結果; 也就是說,對于鐵磁性而言,原子是對稱的并沿同一方向排列,從而產生xxx磁場。

    磁性相互作用通過交換相互作用結合在一起; 否則熱無序將克服磁矩的弱相互作用。

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    詞條目錄
    1. 居里點
    2. 磁力矩
    3. 具有在居里點處改變性質的磁矩的材料
    4. 順磁性
    5. 鐵磁性

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