【中華百科全書●科學●鐵磁性】

楊籍富

【中華百科全書●科學●鐵磁性】

 

物質的磁性是由分布在物質內部的永久性環電流之磁矩所產生。

 

物質內的磁矩來源有二：其一，是其本身就有的，由每原子內電子自旋和其軌道運動所產生之磁矩和鄰近原子及離子間交互作用之結果；

 

其二，是由於外加磁場感應而產生的。

 

一般物質內原子磁矩之排列因受熱運動使其混亂排列之結果，使其磁矩合為零。

 

在某些物質內，其鄰近原子間以一種特殊形式之互換耦合（ExchangeCoupling），使其形成平行之耦合，即在某一方向形成一磁矩。

 

這種現象稱為自發磁化（SpontaneousMagnetization)。

 

此類物質即使在沒有外加磁場之情況下，也具有磁性，稱之為鐵磁性物質。

 

具有鐵磁性的元素有鐵、鈷、鎳、釓、鏑，及一些物質內的單獨分子或原子有順磁性形成之化合物及合金。

 

鐵磁性物質之鐵磁性與濕度有關。

 

其磁化量在溫度是絕對溫度零度時，其原子之熱運動造成排列之混亂度最小，其磁矩有一最大值。

 

但當其溫度升高至某一臨界值，此臨界值稱為居里溫度（CurieTemperature），其互換耦合效應即突然消失，物質經過相變，由鐵磁物質轉變成簡單的順磁物質。

 

圖一顯示鐵磁物質之定容比熱在居里溫度Tc的變化。

 

鐵磁物質的磁化強度，隨著外加磁場增加時而大，但當磁場增加至某一強度，其磁化強度即達到一飽和值，鐵磁物質內原子之磁矩皆已指向某同一方向。

 

當磁場慢慢降低時，其磁化曲線不沿原來的曲線反向走，而沿另一變化曲線，當磁場歸零時，鐵磁物質之磁矩並不等於零，而有磁滯現象，其磁滯曲線（HysteresisCurve），如圖二。

 

(周傳心)

 

引用：http://ap6.pccu.edu.tw/Encyclopedia/data.asp?id=10386