磁性材料的分类

因为所有材料都具有不同的原子结构,所以当放置在磁场中时,不同的材料会有不同的反应。在最简单的形式中,材料的磁性行为由每个原子中未成对电子的数量决定。在大多数元素的原子中,电子成对存在,每个电子以不同的方向旋转,使它们相互抵消磁场,因此不存在净磁场。然而,一些材料具有不成对的电子,会产生净磁场,因此对外部磁场有更大的反应。大多数材料被归类为铁磁性、抗磁性或顺磁性。

磁性材料的分类

铁磁性

铁磁材料在它们的原子中有一些不成对的电子,因此会产生一个净磁场,尽管它很弱。这是因为单个原子或原子组(称为磁畴)是随机排列的,相互抵消。当外部磁场施加到铁磁材料时,单个磁畴被迫对齐,一旦外部磁场被移除,它们就会保持对齐,从而保持它们的磁性,称为剩磁。铁、镍和钴都是铁磁性材料

铁磁

抗磁性

抗磁性材料排斥任何外部施加的磁场。这是因为它们的磁畴在受到磁场影响时会重新排列以抵抗外部施加的磁场。所有材料都显示出一定的抗磁特性,但是,在大多数材料中,这种影响非常微弱且不会被注意到。抗磁性材料原子内的所有电子都是成对的,因此它们不会产生自己的净磁场。元素周期表中的大多数元素都是抗磁性的。

抗磁性

顺磁性

顺磁性材料对磁场的敏感性很小,这意味着它们会被磁场轻微吸引。然而,与铁磁材料不同的是,一旦去除外部磁场,它们就不会保持其磁性。然而,大多数元素是顺磁性的,因为它们的吸引力比铁磁性材料弱数千倍,它们通常也被认为是“非磁性的”。

顺磁性