乔纳森·奥斯本

马里兰大学博士
作者发表

乔纳森出版的作者,最近完成了一本关于物理学和应用数学的书。

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磁畴

乔纳森·奥斯本
乔纳森·奥斯本

马里兰大学博士
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乔纳森出版的作者,最近完成了一本关于物理学和应用数学的书。

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磁畴是同一方向的磁场集合。在铁磁材料中经常发现它们,因为它们的原子在一个称为铁磁相变的过程中与磁场对齐。在高温下,铁磁性材料中的原子具有随机取向,但在低温下,它们的取向是自然的。去除磁场后,硬铁磁材料的取向保持不变。软铁磁材料的取向自然是随机的,并且受到磁场的影响。

让我们来谈谈磁畴,好的,现在我们需要从一个非常重要的词开始,这个词告诉我们磁场对某种物质有多重要,这个词是铁磁性的。

如果你有一种铁磁性材料,那就意味着它的原子具有相当强的磁场。好了,现在这是什么意思是,磁力会倾向于尝试把这些磁矩小磁场与每个相关物质的原子或分子要对齐他们一起我们通常在铁磁材料在常温是类似这一点。紧挨着彼此的原子会倾向于朝着某个方向排列,我们会得到这些与磁场相关的磁域,本质上都是朝着同一个方向的。

现在注意到,我们有相邻的区域,它们的磁场方向不一样,那是因为温度太高,使得所有的东西都不能完全对齐。如果我想要一个永久磁铁,我需要每个人都完全一致,所以我要做的就是将应用一个外部磁场,这样,这要做的就只是开关方向,使更多的与这个外部磁场的想法如何吸引一个永久磁铁,良好的外部磁场开关它,使磁畴变得越来越大,然后我们得到了漂亮的永磁体,叫做铁磁相变。

好的,现在让我们更仔细地看一下这是如何发生的,所以在高温下,我们有很多随机性;原子有太多的能量,无法真正听到磁场想要它们做什么,所以我们将得到一个随机的方向和许多非常非常微小的磁畴。好的,另一方面,在非常低的温度下,材料的原子和分子没有足够的能量与磁场抗争,所以它们会对齐,它们甚至会自己对齐,即使我没有施加外部磁场,只要足够冷,它们就会对齐。区分这两个东西的温度叫做居里点温度,这个相变把我们从一个永磁体带到一个非永磁体,我们只是把这些磁矩的随机取向叫做居里相变。

好了,让我们快速地谈谈两种主要的铁磁材料。我们得到了一种坚硬的铁磁材料,它将保持排列。如果一种材料是硬铁磁体那么如果我施加这个磁场或者这个外部磁场,那么所有的磁域都会进入内部然后如果我把这个磁场向上我仍然会有一个磁场这就是这个永磁体,对吧?这些像陶瓷磁铁,冰箱磁铁这些都是硬铁磁材料。现在我们的软ma -铁磁材料,它仍然是铁磁这意味着它还将与磁场相互作用很大程度上但它不会忠于任何特定的磁场的方向这是如铁你知道如回形针,钢铁,冰箱的门?为什么磁铁会粘在冰箱门上?我的意思是,如果我把两个磁铁放在一起有时它们会粘在一起有时它们会相互排斥但如果我把一个永久磁铁放在冰箱门上,然后把它拿下来,把它转过来,把它放回冰箱门上,没有斥力,那是因为冰箱门会做任何外界磁场让它做的事。这是一种软铁磁材料这意味着它仍然是这种随机方向如果有外部磁场,磁畴会对齐,但如果我把外部磁场拿走,他们不在乎了也许他们会保持一段时间的对齐你可能在螺丝刀上见过这个对吧你有那些小螺丝刀可以固定螺丝但它不是很牢固, it's a really really really kind of weak magnetic field and that's because that screwdriver base is made of iron which is a soft Ferro magnet you can make it a little bit of the magnet alright and it'll stay just kind of a tiny bead but if you try to take another magnet and put it there in position to what it's magnetic field was, it will just drop it what it was doing and listen to the new magnetic field so that's the difference. Soft Ferro magnet hard Ferro magnet, permanent magnets these are just magnetic materials like refrigerator doors.

这就是磁畴。

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