什么是技术磁化技术磁化的特点

2017-03-01

什么是技术磁化

技术磁化(technical magnetization)阐述的是关于铁磁质在整个磁化过程中磁化行为的机理，即阐明了在外磁场作用下，磁畴是通过何种机制逐渐趋向外磁场方向的。

技术磁化的过程可分为三个阶段：起始磁化阶段急剧磁化阶段以及缓慢磁化并趋于磁饱和阶段。

磁畴的改变包括磁畴壁的移动(改变磁畴的大小)和磁畴内磁矩的转动(改变磁矩的方向)。前者称为(磁畴) 壁移过程，后者称为(磁)畴转(动)过程。这种由外磁场引起的磁畴大小和分布的改变(统称磁畴结构变化)，在宏观上表现为强磁(铁磁和亚铁磁)物质的磁化强度M (或磁通密度B)随外加磁场的变化，称为技术磁化过程。其中B二内(H+M)，脚为真空磁导率，又称磁常数。M一H和B一H曲线称为技术磁化曲线

技术磁化的特点

铁磁物质和其他具有磁畴结构的磁有序物质 (统称强磁性物质)在技术磁化过程中表现出以下5个主要特点。

①强磁性物质在未受外磁场H作用时处于未磁化状态，又称退磁状态(图中O点)。这时的宏观磁化强度 M为零。在受到外磁场作用后，M随H的增加而沿曲线OAB变化。OAB曲线称起始磁化曲线，通常称磁化曲线。如果从B点减小磁场到零后又在相反方向增加磁场，则磁化强度沿BCDE变化;再减小磁场到零后又在正方向增加磁场，则磁化强度沿EFGB变化。整个曲线BCDEFGB称为磁滞回线。非线性的磁化曲线和磁滞回线是技术磁化的两个主要特征。

②磁化曲线表现的非线性是由于受外磁场磁化时，壁移过程和畴转过程除可逆过程外，还具有不可逆过程。一般的强磁性物质从退磁状态受外磁场磁化时，其磁化过程可分为5个阶段:当外磁场很低时，主要为畴壁的可逆移动过程(图中①)，磁化曲线基本上为直线; 再增加外磁场时，磁化曲线呈非线性陡然增大(图中 ②)，相当于不可逆壁移过程起主要作用，这是由于畴壁能势垒产生的;若再增加外磁场，磁化曲线虽仍表现弱的非线性，但增势减小(图中③)，这是由于不可逆壁移过程减少，而可逆畴转过程起主要作用;外磁场进一步增加，磁化曲线通过拐点(图中④)，这时不可逆畴转过程起主要作用，然后磁化达到饱和状态，这时壁移和畴转过程都相继结束，整个强磁性物质变为合磁矩转到外磁场方向的单磁畴;如果再增大外磁场，这时便只能是原子磁矩克服热扰动作用而趋向外磁场，类似顺磁物质的磁化过程，故称为顺磁过程(图中⑤)。上述5段磁化过程仅适用于一般强磁性物质的技术磁化过程。对于特殊的强磁性物质，前4段磁化过程发生的次序和占的比重都可能不相同，甚至只有畴转过程而没有壁移过程，单磁畴磁性材料即如此。

③磁滞回线同磁化曲线一样，也是由不可逆的壁移和畴转过程产生的。由于铁磁性物质中微结构和微观结构不同，可产生不同形状的磁滞回线。一般可将磁滞回线分为5种类型:正常(S形)型回线，矩形回线，退化型(低剩磁)回线，蜂腰型(剩磁突降)回线和不对称回线。每种回线各有其特殊的产生原因和应用领域

④由技术磁化过程产生的磁化强度(饱和磁化强度除外)和磁滞回线形状都属于结构灵敏量(性质)。它们不仅与强磁性物质的成分和晶体结构有关，而且还与其热处理、应力状态和缺陷等微结构有关。 ⑤许多磁效应(如磁弹效应、旋磁效应等)都是在外加磁场下伴随着技术磁化过程产生的。它同与自发磁化过程相联系的另一些磁效应是不相同的。(李国栋)

技术磁化铁磁物质和其他具有磁畴结构的磁有序物质，在外加磁场作用下引起的磁化强度的变化。这种磁性变化是由于磁畴结构改变而产生，与磁畴内自发磁化强度的改变无关、〕因此，技术磁化与自发磁化有明显区别。磁滞回线现象是铁磁物质技术磁化的一个重要特征，它是1881年由E.瓦堡(Warburg)和J.尤因 (Ewing)在铁中各自独立发现的。1887年，瑞利 (Rayleigh)进一步发现铁和钢在低磁场中磁化时，其磁滞回线两支可用抛物线表示，起始磁化曲线的磁导率 (见磁性材料)与外加磁场成正比，后称为瑞利关系。 1907年P.外斯(Weiss)首先提出分子场假说和磁畴假说，以说明铁磁物质在未受外加磁场磁化时不显磁性，而在低磁场中就显示显著的磁化和磁滞现象。1931年 F.比特(Bitter)和L，Von哈莫斯(H巨mos)等独立地采用细磁粉在显微镜中观测到磁畴图样。后陆续采用几种磁畴观测法(如磁光法、电子显微镜法等)证实磁畴变化与技术磁化曲线和磁滞回线间的关系。

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