—— 磁畴全部被破坏，铁磁质转变为顺磁质
16_02_原子的磁矩 —— 电磁学
铁磁质的磁化 —— 无外磁场时，磁体体内磁矩排列杂乱
任意物理无限小体积内的平均磁矩为零
—— 有外磁场下，磁矩 与外磁场同方向排列时 的磁能将低于磁矩与外 磁反向排列时的磁能
16_02_原子的磁矩 —— 电磁学
—— 有外磁场下，自发磁化磁矩和外磁场成小角度的磁畴 处于有利地位，这些磁畴体积逐渐扩大
vv v B B0 B '
16_02_原子的磁矩 —— 电磁学
铁磁质 铁磁质的特点 —— 在外磁场的作用下能产生很强的附加磁场 —— 外磁场停止作用后，仍能保持其磁化状态
—— 具有磁滞现象，B和H之间不具有简单的线性关系 —— 具有临界温度Tc
在Tc以上，铁磁性完全消失而成为顺磁质 —— Tc 称为居里温度或居里点 —— 纯铁：770º电子轨道磁矩 —— 电子以恒定速率绕原子核做圆周运动
运动速率 运动角速度
运动周期
轨道电流 电子轨道磁矩
16_02_原子的磁矩 —— 电磁学
电子轨道磁矩
电子轨道角动量
m1 e L 2 me
—— 量子力学计算表明，电子的轨道角动量是量子化
m 1 e l(l 1)h 2 me
16_02_原子的磁矩 —— 电磁学
—— 量子化
原子内电子自旋磁矩 —— 量子理论和实验表明，电子的自旋角动量是量子化
电子自旋磁矩
mB
e me
s
1 2
e me
h
—— 内禀自旋磁矩 —— 玻尔磁子
16_02_原子的磁矩 —— 电磁学
原子内原子核的磁矩 —— 理论和实验表明原子核的磁矩较小
约为电子磁矩的千分之一 —— 通常可以忽略不计
—— 自发磁化磁矩与外磁场成较大角度的磁畴体积缩小
16_02_原子的磁矩 —— 电磁学
—— 随着外磁场的不断增强 取向与外磁场成较大角度的磁畴全部消失
16_02_原子的磁矩 —— 电磁学
—— 留存的磁畴向外磁场的方向旋转，继续增加磁场 所有磁畴沿外磁场方向整齐排列
16_02_原子的磁矩 —— 电磁学
—— 所有磁畴沿外磁场方向整齐排列 —— 磁化达到饱和
16_02_原子的磁矩 —— 电磁学
16. 2 原子的磁矩
原子中的电子不停绕原子核运动，运动等效于一个电流分布 —— 圆电流
—— 与圆电流对应的的磁矩
—— 电子轨道磁矩
—— 与电子自旋运动相关的：自旋磁矩
—— 与原子核转动相关的：原子核磁矩
—— 原子中所有电子的轨道磁矩、自旋磁矩和原子核磁 矩之和为原子的磁矩
—— 分子中所有原子的磁矩之和为分子磁矩
—— 外磁场中，电子角动量进动 的方向总是和磁场的方向满 足右手螺旋关系
附加磁矩 —— 进动产生的附加磁矩总是与
磁场方向相反
分子总的磁矩
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—— 三类磁介质磁化机制
顺磁质
—— 分子的固有磁矩有一定的量值
—— 对大多数顺磁质
忽略不计
顺磁体内任一体积元V中分子磁矩的矢量和
分子磁矩 —— 分子中所有电子的轨道磁矩、自旋磁矩
和原子核磁矩之和 —— 分子固有磁矩
16_02_原子的磁矩 —— 电磁学
外磁场中分子的附加磁矩
电子的进动 —— 在外磁 场中，电子的磁矩受到磁 力矩的作用
—— 电子除了绕原子核的 运动和电子本身的自旋以 外，还以磁场方向为轴做 转动
16_02_原子的磁矩 —— 电磁学
16_02_原子的磁矩 —— 电磁学
铁磁质的机理 磁畴 —— 铁磁质中，相邻铁原子中的电子间存在非常强的 交换耦合作用，使相邻原子中电子的自旋磁矩平行排列起来 —— 形成一个自发磁化达到饱和状态的微小区域 ___ 磁畴
16_02_原子的磁矩 —— 电磁学
—— 温度较高时，铁磁质中原子的热运动破坏了原子的 交换作用
具有一定的量值，在宏观上呈现出一个与外磁场同向的附
加磁场
顺磁体内的磁场 ——
vv v B B0 B '
16_02_原子的磁矩 —— 电磁学
抗磁质
分子的固有磁矩
—— 在外磁场的作用下，磁体内任意体积元V中分子的附
加磁矩的矢量和
有一定的量值
—— 在磁体内激发一个和外磁场方向相反的附加磁场
抗磁体内的磁场 ——