介质的磁导率 4=(1+X)4 介质的相对磁导率4，=1+X=40 磁导率：表示磁性材料传导和通过磁力线的能力。是磁 性材料最重要的物理量之一。 2019/6/3 6
2019/6/3 6 0 µ = (1+ χ)µ 0 介质的相对磁导率 µr =1+ χ = µ / µ 介质的磁导率 磁导率µ：表示磁性材料传导和通过磁力线的能力。是磁 性材料最重要的物理量之一
电 场 磁 场 电场强度的定义 破感应强度的定义 电场力：下=q尼 安培力：d=IdL×B 电介质的极化强度：P= V 磁介质的磁化强度： M= 4V 即单位体积内电矩的夫量和 即单位体积内磁矩的夫量和) 电拉移：D=E+P 磁场强度i:B=,庄+儿，M 部斯定律：，bE·dS=q 安培环路定律：bBdi=儿，I 磁场和电场 武中q为闭合曲面内的全部电荷) 式中I为积分环路所孢括的的全部电流 重要物理量 或：bD.ds=q 或bidi=∑I 式中q为自由电荷，不包括电介质极化后的 式中I为导线内传导电流，不包括磁介质磁 束缚电荷) 化后的表面电流) 及公式对比 真空的介电系数： 真空的磁导率： e0= 4π×9×10 0=4π×10-7 ≈8.85×10-12c2/(Nm2) ≈126×10-6N/A2 ￡为相对介电系数8=￡，80称为介电系数L,为相对磁导率，儿=儿，儿，称为磁导率 X为电极化率(X及E,为纯数，无单位 X为磁化率（以及儿，为纯数，无单位） D=e,8E或D=E B=,H或B= P=8oXE M=XB 儿 e =e,=1+X或e=e0+e0X 2019/6/3 0 =儿，=1+X或L=0+gX
2019/6/3 7 磁场和电场 重要物理量 及公式对比
磁性的本质 1、电子磁矩 磁现象和电现象有着本质的联系。材料内部电子的循轨运 动和自旋运动都可以看作是一个闭合的环形电流，因而必 然会产生磁矩。 磁性的本源：电子的循轨运动和自旋运动。 电子磁矩=轨道磁矩十自旋磁矩 轨道磁矩<<自旋磁矩 原子核磁矩很小，约为电子磁矩的1/2000。忽略不计。 物质的磁性主要由电子的自旋磁矩引起。 2019/6/3
2019/6/3 8 二、磁性的本质 磁性的本源：电子的循轨运动和自旋运动。 磁现象和电现象有着本质的联系。材料内部电子的循轨运 动和自旋运动都可以看作是一个闭合的环形电流，因而必 然会产生磁矩。 电子磁矩 ＝轨道磁矩＋ 自旋磁矩 轨道磁矩<<自旋磁矩 原子核磁矩很小，约为电子磁矩的1／2000。忽略不计。 物质的磁性主要由电子的自旋磁矩引起。 1、电子磁矩
原子、分子是否具有磁矩，决定于原子、分子的结构。 原子中的电子层均被电子排满时，原子没有磁矩（方 向相反的电子自旋磁矩可以互相抵消)。 。只有原子中存在未被排满的电子层时，电子磁矩之和 不为零，原子才具有磁矩，称为原子的固有磁矩。 Fe原子： 3d6 4s2 Zn:不显示磁性 各层都充满电子的原子结构 原子结合成分子时，它们的外层电子磁矩要发生 变化，所以分子磁矩不是单个原子磁矩的总和。 2019/6/3
2019/6/3 9 原子、分子是否具有磁矩，决定于原子、分子的结构。 原子中的电子层均被电子排满时，原子没有磁矩（方 向相反的电子自旋磁矩可以互相抵消）。 只有原子中存在未被排满的电子层时，电子磁矩之和 不为零，原子才具有磁矩，称为原子的固有磁矩。 Fe原子： 3d6 4s2 Zn：不显示磁性 各层都充满电子的原子结构 原子结合成分子时，它们的外层电子磁矩要发生 变化，所以分子磁矩不是单个原子磁矩的总和
2、交换作用 (1)直接交换作用 处于不同原子间的未被满壳层上的电子所发生的特殊的相 互作用，是物质具有磁性的根本原因，这种相互作用称为 交换作用。 在晶体中相邻的离子未充满壳层的电子之间的这种交换作 用，会使相邻离子的磁矩趋向于平行或反平行排列。当温 度较低，热骚动不至于破坏磁矩的有序排列时，晶体内就 出现磁结构。 (2)超交换作用 由于氧化物中的键合主要是离子键，2壳层填满的氧离子 具有类似于惰性气体的电子组态，处于这种基态时它与金 属离子的相互作用不大，超交换作用是基态激发的机制。 2019/6/3 10
2019/6/3 10 （1）直接交换作用 处于不同原子间的未被满壳层上的电子所发生的特殊的相 互作用，是物质具有磁性的根本原因，这种相互作用称为 交换作用。 在晶体中相邻的离子未充满壳层的电子之间的这种交换作 用，会使相邻离子的磁矩趋向于平行或反平行排列。当温 度较低，热骚动不至于破坏磁矩的有序排列时，晶体内就 出现磁结构。 （2）超交换作用 由于氧化物中的键合主要是离子键，2p壳层填满的氧离子 具有类似于惰性气体的电子组态，处于这种基态时它与金 属离子的相互作用不大，超交换作用是基态激发的机制。 2、交换作用