第八章 固体的磁性
第八章固体的磁性
1 固体中存在哪几种抗磁性？铁磁性和反铁磁性是怎样形成的？铁磁和反铁磁材料在低温和高温下的磁化有什么特点？
饱和电子结构的抗磁性和朗道抗磁性。
根据磁矩相互作用的交换能理论，当交换能是正值时，磁矩将倾向于采取平行的排列（铁磁性），当交换能是负值时，磁矩将倾向于采取反平行的排列（亚铁磁性）
反铁磁性：低温时，磁化率是随温度增加的，这是由于磁矩的反平行排列作用起着抵制磁化的作用，随着温度的升高，反平行排列的作用逐步减弱，因而磁化率不断增加，在奈尔温度一双，磁化率随温度升高而下降，磁化率在高温遵循居里-外斯定律χ=C/(T+θ)，注意分母中常数θ>0，符号和铁磁体高温顺磁性正好相反，显然反映了反平行排列作用的影响。
铁磁性材料：在居里温度一下具有铁磁性，在很弱的磁场下它就可以达到接近饱和的磁化强度，在居里温度以上，铁磁材料转变为顺磁性的，磁化率遵循居里外斯定律，χ=C/(T - θ)
p
2简述大块磁体为什么会分成许多畴，为什么磁畴的分割不会无限进行下去？
促使铁磁体的自发磁化分割成为磁畴的根本原因是自发磁化所产生的静磁能，磁场的范围随着磁畴的分割而不断减小，从而使静磁能不断降低。所以，从静磁能来看，自发磁化将趋向于分割成为磁化方向不同的磁畴，以降低静磁能，而且，分割越细，静磁能越低。但是由于磁畴之间的界壁破坏了两边磁矩的平行排列，使交换能增加，所以畴壁本身具有一定的能量，磁畴的分割意味着在铁磁体中引入更多的畴壁，使畴壁能增加。由于这个缘故，磁畴的分割不会无限的进行下去，而是进行到再分割所增加的畴壁能将超过静磁能的减少。
3简单阐述物质顺磁性的来源
原子的固有磁矩不为零，磁矩取向愈接近B，能量愈低，正是由于磁矩在磁场中的取向作用，产生了顺磁性现象。
4画出铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性的磁矩排列示意图
铁磁性：箭头等长平行
饭铁磁性：箭头等长反平行
亚铁磁性：箭头向上与箭头向下的不等长
5简述铁磁体中磁畴是如何产生的，磁化强度的变化是通过磁畴的哪两种运动实现的？
促使铁磁体的自发磁化分割成为磁畴的根本原因是自发磁化所产生的静磁能，磁场的范围随着磁畴的分割而不断减小，从而使静磁能不断降低。所以，从静磁能来看，自发磁化将趋向于分割成为磁化方向不同的磁畴，以降低静磁能，而且，分割越细，静磁能越低。
磁化强度的变化是依靠畴壁的移动或磁矩的转动来实现的
6写出低温时铁磁性盐类化合物的自发磁化强度随温度的变化关系，并简单说明其理由
黄昆410页
7为什么金属铜的抗磁性比其离子盐中的抗磁性低？
金属铜的内层电子和其离子盐是饱和的电子结构，因此是抗磁性的，但是金属铜还必须考虑载流子对磁化率的贡献，载流子具有顺磁性，它们部分地抵消了内层离子的抗磁性，从而
使金属的抗磁性壁离子的抗磁性低。
8按磁性起源的不同，物质的磁性可分为哪几类？并图示不同种类磁性物质的磁化率与温度的关系
顺磁性，抗磁性，铁磁性，亚铁磁性，反铁磁性
9扼要阅述描述铁磁性起源的分子场理论。黄昆408页
1907年，外斯提出分子场理论，其包含以下两个假设：
⑴分子场假设铁磁物质内部在居里温度以下存在一个很强的分子磁场，数值上可达109A/m。正是在这一分子场的作用下，使铁磁物质得以克服热扰动的不利影响将磁矩整齐排列起来，从而造成自发磁化
⑵磁畴假设大块铁磁性物质内部，存在许多小区域，在每一个这样的小区域内，原子磁矩受到分子场的作用都是平行取向的，而不同磁畴中的原子磁矩取向却不同。具有这样特点的小区域称为磁畴。根据这一假设，铁磁性物质在没有受到外磁场作用时的总磁矩应为各磁畴磁矩的矢量和，由于铁磁物质包含着大量的磁畴，而各个磁畴的磁矩取向又不一样，结果总磁矩为零，于是就很好地解释了铁磁性物质在退磁状态下不显示磁性的问题。
外斯根据上述两个基本假设，同时利用朗之万的顺磁性理论，并假定分子场正比于自发磁化强度M s，成功地解释了铁磁性的部分规律。但是，有关分子场的本质，一直到1928年海森伯利用量子力学理论才得到正确阐明，它是由电子磁矩之间的静电性交换作用引起的。
10金属铜的磁化率来自于哪几个部分的贡献？
来自于内层饱和电子结构的抗磁性和载流子的顺磁性。
11晶体场是什么？晶体场通常是如何影响固体中3d 和4f离子的磁矩的（自旋部分与轨道部分）？黄昆405页
12顺磁离子与自由电子的顺磁性各有什么特点？
顺磁离子固有磁矩引起的顺磁性远大于其内层饱和电子结构的抗磁性。
自由电子兼具顺磁性和抗磁性，且抗磁性总是顺磁性的三分之一。
材料物理性能心得
学材料物理性能心得 本学期我们学了材料物理性能,对材料的微观结构有了更充分的了解,全书一共有六章.第一章为材料的热学性能,包括热容、热膨胀、热传导、热稳定性等；第二章为材料的电学性能，包括材料的导电性、超导电性、介电性、磁电性、热电性、接触电性、热释电性和压电性、光学性等；第三章为材料的磁学性能，介绍有关的磁学理论、磁性的测量和磁性分析法在材料研究中的主要应用；第四章为材料的光学性质，介绍光传播电磁理论、光的折射与反射、光的吸收与色散、晶体的双折射和二向色性、介质的光散射、发光材料等；第五章为材料的弹性及内耗、内耗产生的物理本质、影响弹性模量的因素、弹性模量的测量及应用、滞弹性与内耗、内耗产生的机制、内耗的测量方法和度量、内耗分析的应用等；第六章为核物理检测方法及应用，主要介绍穆斯堡尔、核磁共振、正电子湮没和中子散射等现代物理方法。 在学习过程中对材料的磁学性能印象最深刻，物质的磁学性能在研究中非常重要，这是因为磁性是一切物质的基本属性之一，它存在的范围很广，小至微观粒子大到宇宙天体几乎丢存在着磁现象。磁性不只是一个宏观的物理量，而且与物质的微观结构密切相关；它不仅取决于物质的原子结构，还取决于原子间的相互作用，即键合情况和晶体结构等。因此，研究磁性是研究物质内部微观结构的重要方法之一。 随着现代科学技术和工业的发展，磁性材料的应用越来越广泛，特别是电子技术的发展，对磁性材料又提出了心得要求。因此，研究
有关磁性的理论、发现新型的磁性材料是材料科学的一个重要方向。下面主要介绍磁性材料的内容。 磁性材料是一种新兴的基础功能材料。虽然我们人类早在几千年前就发现了磁石相吸和磁石吸铁的现象，但我们对于磁性材料的开发研究还不足100年。经过不断的发现研究，磁性材料已经成为一个庞大的家族。早在公元前四世纪、人们就发现了天然的磁石，我国古代人民最早用磁石和钢针制成了指南针、并将它用于军事和航海。对物质磁性的研究具有悠久的历史、是在十七世纪末期和十九世纪开始发展起来的。近代物理学大发展，电流的磁效应、电磁感应等相继被发现和研究，同时磁性材料的理论出现，涌现了像法拉第等大批电磁学大师。20世纪，法国的外斯提出了著名的磁性物质的分子场假说，奠定了现代磁学的基础。 磁性材料具有磁有序的强磁性物质，广义还包括可应用其磁性和磁效应的弱磁性及反铁磁性物质。磁性是物质的一种基本属性。物质按照其内部结构及其在外磁场中的性状可分为抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性物质。铁磁性和亚铁磁性物质为强磁性物质，抗磁性和顺磁性物质为弱磁性物质。磁性材料按性质分为金属和非金属两类，前者主要有电工钢、镍基合金和稀土合金等，后者主要是铁氧体材料。按使用又分为软磁材料、永磁材料和功能磁性材料。功能磁性材料主要有磁致伸缩材料、磁记录材料、磁电阻材料、磁泡材料、磁光材料，旋磁材料以及磁性薄膜材料等，反应磁性材料基本磁性能的有磁化曲线、磁滞回线和磁损耗等。
《磁性物理学》教学大纲关于组织修制定
《磁性物理学》教学大纲 Magnetism in Physics 课程代码： M102105 总学时：（理论+实验）56+12 学分：4 课程性质：专业方向课课程类别：必修 先修课程：普通物理、理论物理、固体物理面向专业：应用物理学 开课学科：凝聚态物理学开课二级学院：理学院 执笔：崔玉建审校：焦志伟 一、课程的地位与任务 本课程是应用物理专业的专业方向基础课。主要介绍磁现象和规律、磁性起源及自发磁化理论、铁磁体内的能量、磁畴和技术磁化、铁磁物质在交变场作用下的磁化特性、各种磁物理效应和磁性材料的应用。以此作为学习其它专业方向课的基础。 二、课程主要内容与基本要求 第一章 1、熟练掌握各基本磁学量的物理概念及其相互关系；理解磁化曲线和磁滞回线。 2、掌握磁体中静磁能的概念，理解退磁场的概念，理解简单几何形状磁体退磁因子的计算方法；会进行磁滞回线的退磁修正。 3、了解磁路的简单概念。 实践环节：了解磁场、磁感应强度的测量方法。
第二章 1、理解洪特定则，会计算原子或离子的磁矩。 2、了解轨道角动量淬灭的条件。 3、了解晶体的能带理论对金属磁矩的解释。 第三章 1、掌握顺磁物质的基本物理特性，理解朗之万的经典和量子理论顺磁性理论； 2、掌握铁磁物质的基本物理特性，理解奈尔的铁磁学理论，理解居里温度与分子场系数的关系；理解海森堡铁磁学理论的基本概念；分子场系数、居里温度与交换积分常数的关系；物质出现铁磁与反铁磁的条件。了解贝斯统计理论和自旋波理论。 3、掌握反铁磁性和亚铁磁性的基本物理特性；理解分子场理论对反铁磁和亚铁磁性的唯象理论处理；理解超交换作用的基本概念。 4、掌握铁氧体的结构、磁矩和磁特性。 实践环节：了解铁氧体的制备方法和磁性的测量方法。 第四章 1、掌握常见的磁性材料的磁晶各向异性，掌握单轴晶体和立方晶体的各向异性能的计算；了解磁晶各向异性场的概念；了解产生磁晶各向异性的机理；了解磁性材料的其它几种各向异性；了解磁晶各向异性性能的测量方法。 2、掌握磁致伸缩的基本概念；掌握立方晶体的磁致伸缩公式；了解
磁学基础与磁性材料+严密第一章、三章以及第七章答案
磁性材料的分类
第一章磁学基础知识 答案： 1、磁矩 2、磁化强度
3、磁场强度H 4、磁感应强度 B 磁感应感度，用B表示，又称为磁通密度，用来描述空间中的磁场的物理量。其定义公式为 5、磁化曲线 6、磁滞回线 （） （6 磁滞回线 (hysteresis loop)：在磁场中，铁磁体的磁感应强度与磁场强度的关系可用曲线来表示，当磁化磁场作周期性变化时，铁磁体中的磁感应强度与磁场强度的关系是一条闭合线，这条闭合线叫做磁滞回线。） 7、磁化率
磁化率，表征磁介质属性的物理量。常用符号x表示，等于磁化强度M与磁场 强度H之比。对于各向同性磁介质，x是标量；对于各向异性磁介质，磁化率是 一个二阶张量。 8、磁导率 磁导率（permeability）：又称导磁系数，是衡量物质的导磁性能的 一个物理量，可通过测取同一点的B、H值确定。 二 矫顽力----内禀矫顽力和磁感矫顽力的区别与联系 矫顽力分为磁感矫顽力（Hcb）和内禀矫顽力（Hcj）。磁体在反向充磁时，使磁感应强度B降为零所需反向磁场强度的值称之为磁感矫顽力。但此时磁体的磁化强度并不为零，只是所加的反向磁场与磁体的磁化强度作用相互抵消。（对外磁感应强度表现为零）此时若撤消外磁场，磁体仍具有一定的磁性能。使磁体的磁化强度M降为零所需施加的反向磁场强度，我们称之为内禀矫顽力。内禀矫顽力是衡量磁体抗退磁能力的一个物理量，是表示材料中的磁化强度M退到零的矫顽力。在磁体使用中，磁体矫顽力越高，温度稳定性越好。 (2)退磁场是怎样产生的？能克服吗？对于实测的材料磁化特性曲线如何进行退磁校正？ 产生： 能否克服：因为退磁场只与材料的尺寸有关，短而粗的样品，退磁场就很大，因此可以将样品做成长而细的形状，退磁场就将会减小。
材料物理性能.doc
材料物理性能 第一章 考点1. 电子理论的发展经历了三个阶段，即古典电子理论、量子自由电子理论和能带理论。古典电子理论假设金属中的价电子完全自由，并且服从经典力学规律； 量子自由电子理论也认为金属中的价电子是自由的，但认为它们服从量子力学规律；能带理论则考虑到点阵周期场的作用。 考点2. 费米电子 在T = 0K时，大块金属中的自由电子从低能级排起，直到全部价电子均占据了相应的能级为止。具有能量为EF(0)以下的所有能级都被占满，而在EF(0)之上的能级都空着，EF(0)称为费米能，是由费米提出的，相应的能级称为费米能级。 考点3. 四个量子数 1、主量子数n 2、角量子数l 3、磁量子数m 4、自旋量子数ms 考点4. 思考题 1、过渡族金属物理性能的特殊性与电子能带结构有何联系？ 过渡族金属的 d 带不满，且能级低而密，可容纳较多的电子，夺取较高的 s 带中的电子，降低费米能级。 第二章 考点5. 载流子 载流子可以是电子、空穴，也可以是离子、离子空位。材料所具有的载流子种类不同，其导电性能也有较大的差异，金属与合金的载流子为电子，半导体的载流子为电子和空穴，离子类导电的载流子为离子、离子空位。而超导体的导电性能则来自于库柏电子对的贡献。 考点6. 杂质可以分为两类 一种是作为电子供体提供导带电子的发射杂质，称为“施主”；另一种是作为电子受体提供价带空穴的收集杂质，称为“受主”。 掺入施主杂质后在热激发下半导体中电子浓度增加(n>p)，电子为多数载流子，简称“多子”，空穴为少数载流子，简称“少子”。这时以电子导电为主，故称为n型半导体。施主杂质有时也就称为n型杂质。 在掺入受主的半导体中由于受主电离(p>n)，空穴为多子，电子为少子，因而以空穴导电为主，故称为p型半导体。受主杂质也称为p型杂质。 考点7. 我们把只有本征激发过程的半导体称为本征半导体。 考点8. 在同一种半导体材料中往往同时存在两种类型的杂质，这时半导体的导电类型主要取决于掺 杂浓度高的杂质。 随着温度的升高本征载流子的浓度将迅速增加，而杂质提供的载流子浓度却不随温度而改变。因此，在高温时即使是杂质半导体也是本征激发占主导地位，呈现出本征半导体的特征(n≈p)。一般半导体在常温下靠本征激发提供的载流子甚少
第六章固体中的光吸收和光发射
第六章固体中的光吸收和光发射 光通过固体后，其强度或多或少地会减弱，实际上就是一部分光能量被固体吸收。而固体施加外界作用，如加电磁场等激发，固体有时会产生发光现象。这里涉及两个相反的过程：光吸收和光发射。 光吸收：光通过固体时，与固体中存在的电子、激子、晶格振动及杂质和缺陷等相互作用而产生光的吸收。 光发射：固体吸收外界能量，其中一部分能量以可见光或近于可见光的形式发射出来。 研究目的：研究固体中的光吸收和光发射，可直接地获得有关固体中的电子状态，即电子的能带结构及其它各种激发态的信息。 本章首先引出描述固体光学性质的若干参数及相互间的关系，主要用到电动力学知识；然后将陆续介绍几种主要的光吸收过程；最后还有固体发光的一些基本知识，其中用到固体物理和半导体物理一些知识。
1． 固体光学常数间的基本关系 （1） 吸收系数 我们知道，当光透射（射向）固体时，光的强度或多或少地被削弱，这一衰减现象为光的吸收。从宏观上讲，固体的光学性质可由折射率n 和消光系数κ来描述。实际上，它们分别是复数折射率n c 的实部和虚部。 κi n n c +=. （1） 当角频率为ω的平面电磁波射入一固体并沿固体中某一方向（x 轴）传播时，电场强度E ： E ＝)](exp[0t v x i E -ω. （2） 其中，v 为波在固体中的波速，而v 与复数折射率有如下关系： c n c v /=，c 为光速. （3） 结合（1）、（2）和（3）式可得到， )exp()exp()exp(0c x c n i t i E E κ ω κω ω--=. （4） 上式最后为衰减因子。 光强：I *2EE E =∝，于是， )exp()0()(x I x I α-=. （5） 其中 42λπκ ωκα== c . （6）
电磁学课程教学大纲
电磁学课程教学大纲 一、课程说明 （一）课程名称:电磁学 所属专业:物理 课程性质:物理学 学分:4分 （二）课程简介、目标与任务 电磁学课程是一切自然科学的重要基础课之一。电磁学所涉及的现象和规律贯穿 于一切自然科学的研究领域之中，学好电磁学是学好其它自然学科的基本保证。 本课程所讲授的内容为基本电磁现象的实验定律和相关的导出定理以及它们在相 应领域和电路理论中的应用。力求通过对于它们的研究，深刻认识电磁现象的基本性质， 掌握电磁学的基本理论和应用知识，学会电磁学研究和处理问题方法。课程还适时地将 电磁学的理论与其它学科及有关自然现象相联系，以期获得对于电磁学理论较为全面的 理解。通过本课程的学习应使学生在提高科学素养，建立科学的世界观，培养严密的思 维能力，熟练应用数学工具等诸方面获得全面的进步。 本课程针对我校物理学院近年来学生的平均水平编写教材。物理学院为理科学生培 养基地，设有“基地”和“普通”教学班，教材的编写考虑了两部分学生的需求。体现 在：教学大纲中带有“*”号的内容，作为提高课题对基地班讲授。对于普通班，相应 的时间用于习题课，讲解习题中的问题和补充例题。对于大纲中未打“*”号内容的讲 解深度，教师可视两部分学生的实际情况有所区别。整个课程总学时72，基本上每小节 两学时。 （三）先修课程要求，与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接 本课程以高等数学和部分力学知识为基础，为后继的基础课程和专业课程有关的知识做准备。 （四）教材与主要参考书 教材：《电磁学》第三版，赵凯华、陈熙谋著 主要参考书： 1.《费曼物理学讲义》费曼著 2.《磁性物理学》宛德福马兴隆著
7.电子材料教学大纲
《电子材料》课程教学大纲 课程编号: 00500141 课程名称：电子材料 英文名称：Electronic Materials 总学时：48 总学分：3 适用对象: 电子科学与技术专业本科 先修课程：大学物理、高等数学、量子力学、固体物理 一、课程性质、目的和任务 电子材料是指电子工业所使用的具有功能特性、结构特性以及物理和化学性能等特定要求的材料，它是材料王国中的新秀，是21世纪信息社会发展的基石。电子材料作为电子科学与技术专业的专业课，学习它可以为学生今后从事相关材料领域的研发工作打下基础。 目的和任务：电子材料是21世纪信息社会发展的基石。本课程从材料的结构和性能的关系出发，主要阐述现代电子材料中基本的物理理论和概念，继而为学生今后从事相关领域的研究工作打下坚实的基础。. 二、教学的基本要求 基本要求：了解电子材料的发展和应用；掌握晶体的主要特征和典型晶体的结构，了解液晶体，非晶体和准晶；掌握晶体中的缺陷和缺陷的扩散规律，了解扩散系数及其测定，理解固相反应与烧结；掌握电导的物理现象，离子电导，电子电导和半导体材料的界面电导，了解无机材料的电导和超导体；掌握介质的极化，介质损耗和介电强度等物理概念，理解铁电和压电现象；掌握磁性的来源，分类和铁氧体的磁性与结构，了解硬磁，软磁材料和磁记录原理；掌握半导体的各种光学性质，理解电介质的光学性质和液晶的电光效应。 三、教学的基本内容 绪论（2学时） 基本内容：电子材料的概念，材料的分类，电子材料与人类社会的发展，电子材料与现代信息社会。 重点：电子材料的发展和意义。 第一章电子材料的结构（8学时） 基本内容：重点讨论各种典型电子材料晶体的结构和有关规律，包括晶体的主要特征，典型晶体的结构，液晶体，非晶体和准晶。 重点：晶体的主要特征，典型晶体的结构。 难点：典型晶体的结构。
材料物理性能
《材料物理性能》测试题 1、利用热膨胀曲线确定组织转变临界点通常采取的两种方法是： 、 2、列举三种你所知道的热分析方法： 、 、 3、磁各向异性一般包括 、 、 等。 4、热电效应包括 效应、 效应、 效应，半导体制冷利用的是 效应。 5、产生非线性光学现象的三个条件是 、 、 。 6、激光材料由 和 组成，前者的主要作用是为后者提供一个合适的晶格场。 7、压电功能材料一般利用压电材料的 功能、 功能、 功能、 功能或 功能。 8、拉伸时弹性比功的计算式为 ，从该式看，提高弹性比功的途径有二： 或 ，作为减振或储能元件，应具有 弹性比功。 9、粘着磨损的形貌特征是 ，磨粒磨损的形貌特征是 。 10、材料在恒变形的条件下，随着时间的延长，弹性应力逐渐 的现象称为应力松弛，材料抵抗应力松弛的能力称为 。 1、导温系数反映的是温度变化过程中材料各部分温度趋于一致的能力。 （ ） 2、只有在高温且材料透明、半透明时，才有必要考虑光子热导的贡献。 （ ） 3、原子磁距不为零的必要条件是存在未排满的电子层。 （ ） 4、量子自由电子理论和能带理论均认为电子随能量的分布服从FD 分布。 （ ） 5、由于晶格热振动的加剧，金属和半导体的电阻率均随温度的升高而增大。 （ ） 6、直流电位差计法和四点探针法测量电阻率均可以消除接触电阻的影响。 （ ） 7、 由于严格的对应关系，材料的发射光谱等于其吸收光谱。 （ ） 8、 凡是铁电体一定同时具备压电效应和热释电效应。 （ ） 9、 硬度数值的物理意义取决于所采用的硬度实验方法。 （ ） 10、对于高温力学性能，所谓温度高低仅具有相对的意义。 （ ） 1、关于材料热容的影响因素，下列说法中不正确的是 （ ） A 热容是一个与温度相关的物理量，因此需要用微分来精确定义。 B 实验证明，高温下化合物的热容可由柯普定律描述。 C 德拜热容模型已经能够精确描述材料热容随温度的变化。 D 材料热容与温度的精确关系一般由实验来确定。 2、 关于热膨胀，下列说法中不正确的是 （ ） A 各向同性材料的体膨胀系数是线膨胀系数的三倍。 B 各向异性材料的体膨胀系数等于三个晶轴方向热膨胀系数的加和。 C 热膨胀的微观机理是由于温度升高，点缺陷密度增高引起晶格膨胀。 D 由于本质相同，热膨胀与热容随温度变化的趋势相同。 3、下面列举的磁性中属于强磁性的是 （ ） A 顺磁性 B 亚铁磁性 C 反铁磁性 D 抗磁性 4、关于影响材料铁磁性的因素，下列说法中正确的是 （ ） A 温度升高使得M S 、 B R 、H C 均降低。 B 温度升高使得M S 、B R 降低，H C 升高。 C 冷塑性变形使得C H μ和均升高。 D 冷塑性变形使得C H μ和均降低。 5、下面哪种效应不属于半导体敏感效应。 （ ） A 磁敏效应 B 热敏效应 C 巴克豪森效应 D 压敏效应 6、关于影响材料导电性的因素，下列说法中正确的是 （ ） A 由于晶格振动加剧散射增大，金属和半导体电阻率均随温度上升而升高。 B 冷塑性变形对金属电阻率的影响没有一定规律。 C “热塑性变形＋退火态的电阻率”的电阻率高于“热塑性变形＋淬火态” D 一般情况下，固溶体的电阻率高于组元的电阻率。 7、下面哪种器件利用了压电材料的热释电功能 （ ） A 电控光闸 B 红外探测器 C 铁电显示器件 D 晶体振荡器 8、下关于铁磁性和铁电性，下面说法中不正确的是 （ ） A 都以存在畴结构为必要条件 B 都存在矫顽场 C 都以存在畴结构为充分条件 D 都存在居里点 9、下列硬度实验方法中不属于静载压入法的是 （ ）
考研量子力学量子力学大纲
《量子力学》课程教学大纲 课程英文名称：Quantum Mechanics 课程简介：本课程为专业基础课。通过该课程的学习，学生可以掌握量子力学的基本理论与基本方法，能提高本科生分析和解决实际物理问题的能力，为本科生后续的专业课程学习和今后的实际工作奠定一定的理论基础，并掌握初步的解决问题方法。 让学生掌握描述量子力学的一些基本量子思想和量子理论方法。这些内容将为今后本科生在固体物理学、磁性物理学、凝聚态物理等理论方面的进一步学习奠定一定的理论基础，并可以使本科生初步掌握分析问题和解决问题的方法。 一、课程教学内容及教学基本要求 第一章绪论 本章重点： 1)介绍量子力学的产生背景时要说明提出问题和解决问题的条件：社会的需求、科学技术的水平、人们的前期努力和成就等等，用历史唯物主义的观点看待问题。介绍杰出的人物的工作和贡献时同样应注意突出重点，兼顾全面的原则，从科学史的角度考察，借以获得更多的教益。 2)要着重注意介绍德布罗意假设、波粒二象性的概念，借以初步认识微观客体运动的特殊性和唯物主义思想的指导作用；介绍相应的实验验证和实践应用，认识理论和实践的关系。 3)使学员能从较宽广的角度认识量子力学的地位和作用，增强学习自觉性。同时初步了解学科的特点，对下一步的学习有相应的准备。 难点：康普顿散射的推导及理解，微观粒子的波粒二象性。 第一节经典物理学的困难（之一：黑体辐射问题和Plank量子论） 本节要求：理解：黑体辐射问题中经典理论所遇到的困难和Plank量子论。掌握：Plank 量子论（重点：考核概率50%）。 1 黑体辐射问题中经典理论所遇到的困难（维恩公式、瑞利-金斯公式）。 2 Plank的电磁辐射能量量子化的思想，并推导Plank的黑体辐射公式，理解并掌握Plank 的能量量子化的假设。 第二节经典物理学的困难（之二：光电效应与爱因斯坦的光量子论；之三：A.Einstein光量子论在Compton效应的解释） 本节要求：掌握：光电效应概念（脱出功A的概念、光电流等）；爱因斯坦的光量子论解释光电效应；Compton效应概念；A.Einstein光量子论在Compton效应的解释（重点：考核概率100%）；理解：在微观单个碰撞事件中能量动量守恒定律仍然成立）。 1光电效应概念（脱出功A的概念、光电流等），光电效应实验中所得到的3个结论认识。2爱因斯坦的利用Plank的能量量子论思想引入到电磁波上引入了光量子论思想，利用此思想如何解释了光电效应现象。（重点）
01材料物理性能
《材料物理性能》课程教学大纲 一、课程基本信息 课程编号：13106103 课程类别：专业核心课程 适应专业：材料科学与工程 课程总的教学时数：54学时 课程总学分：3 学分 课程简介： 本课程研究的内容是材料的物理性能。集中介绍了材料的电、介电、光、热、磁、弹性和内耗（阻尼）性能及其发展，阐述了各种性能的重要物理及微观机制、各种材料成分、组织结构与性能关系及主要制约规律。介绍了表征物理性能主要参量的重要测试方法及其在材料科学与工程中的应用。列举了与各种物理性能相关的重要功能材料。其特色是把金属材料、陶瓷材料与高聚物材料的物理性能做了扼要的对比，以利于读者掌握材料物理性能的一般规律和特殊性。课程最后以附录形式概述了核技术中的材料原子环境的三种研究方法。 授课教材：《材料物理性能》田莳编著，北京航天航空大学出版社，2004年。 参考书目： [1]《材料物理性能》，刘强、黄新友主编，化学工业出版社，2009年。 [2]《材料物理性能》，王振廷、李长青著，哈尔滨工业大学出版社，2011年。 [3]《材料物理性能》，吴其胜编，哈尔滨工业大学出版社，2006年。 [4]《材料物理性能》，龙毅编著，中南大学出版社，2009年。 [5]《材料物理性能》，邱成军、王元化等编著，哈尔滨工业大学出版社，2003年。 [6]《无机材料物理性能》、郑振铎编著，清华大学出版社，1992年。 二、课程教育目标 材料物理性能是材料科学与工程专业的一门重要的基础课程，通过这门课程的教学，达到以下目标： （1）要求学生能够掌握表征材料物理性能的各类本征参数的物理意义和单位；以及这些参数在解决实际问题中所处的地位 （2）要求学生能够明确各类材料的性能与组成和结构的关系，掌握这些性能参数的规律。 三、教学内容与要求 第零章绪言 1学时 第一章固体中电子能量结构和状态 教学重点：能带理论的应用 教学难点：禁带起因、能带结构 教学时数：5学时
固体物理答案第六章
141 第六章 自由电子论和电子的输运性质 习题 1. 一金属体积为V ，电子总数为N ，以自由电子气模型 （1）在绝热条件下导出电子气的压强为 .320 V U P = 其中 .5 300F NE U = （2）证明电子气体的体积弹性模量 .910350V U P K == 【解 答】 （1）在绝热近似条件下，外场力对电子气作的功W 等于系统内能的增加dU ，即 ,PdV W dU -== 式中P 是电子气的压强.由上式可得 .V U P ??- = 在常温条件下，忽略掉温度对内能的影响，则由《固体物理教程》（6.5）式得 .3253533 22200?? ? ??===πV N m N NE U U F 由此得到 =??-=V U P 0() ().3232 3253053 22 2 V U V N m N =? -π （2）由《固体物理教程》（2.11）式可知，体积弹性模量K 与压强P 和体积V 的关系为 .V K V P -=?? 将 =??V P () ().91035 323253038222V U V N m N -=? --π 代入体积弹性模量K 与压强P 和体积V 的关系式，得到 .9100 V U K = 2.二维电子气的能态密度 (),2 πm E N = 证明费米能 ],1ln[2-=T m k n B F B e T k E π 其中 n 为单位面积的电子数. 【解 答】 由已知条件可得单位面积金属的电子总数 ()()().1 2 0? ?∞ -∞ += =T k E E B F e dE m dE E f E N n π
142 作变量变换 ,T k E E x B F -= 则有 ? ? ∞ ---∞ -+= += T k E x x B T E x B B F B F e dx e T mk e dx T mk n 1 12 2 ππ () ( ), 1ln 1ln 22T k E B T k E x B B F B F e T mk e T mk += +- =∞ -- ππ 即 T E B F e +1=T mk n B e 2 π. 由上式解得 ( ) 1ln 2 -=T m k n B F B e T k E π 3.金属膨胀时，价带顶能级 发生移动 V V E E C ?-=?1 证明 .3 21 F E E = 【解 答】 解法一： 金属中自由电子的费米能 () ,3232323 2223 22 2 -=?? ? ??==AV V N m n m E F ππ 可认为是能带顶，式中 () .32222 πN m A = 当金属体积膨胀后，体积由V 变成了V V V ?+='，费米能变成了 ()2-?+='V V A E F () 3 23 21--? ?? ? ??+=V V V A () .3212?? ? ? ??+ ≈-V V V A 费米能的变化量 .32?? ? ???-=-'=?V V E E E E F F F F 与已知条件比较可得 .3 21 F E E = 解法二：
材料物理性能
《材料物理性能》 一、试用外斯分子场理论说明铁磁性形成的条件,并用技术磁化理论说明磁滞 回线的形成。(15分)
、 二、试说明压电体、热释电体、铁电体各自在晶体结构上的特点。(10分) 答：对压电晶体而言，从晶体结构上分析，要求结构上没有对称中心，而且结构上必须带有正、负电荷的质点，即存在离子或离子团。也就是说压电体必须是离子晶体或者由离子团组成的分子晶体；而具有压电效应的晶体必须还要具有自发极化的特性在结构上要求具有极性轴；对铁电体而言，也必须具有自发极化的特性，在结构上满足产生电滞回线。
三、 考虑一个处在垂直于轨道平面的电场中的氢原子基态的半经典模型，证明 氢原子的极化率304H H r απε=，H r 为未受微扰轨道的半径。(10分)
四、导出爱因斯坦热容和德拜热容的表达式，并讨论高温和低温极限下的性 质。(15分) 解：在热力学里，固体的定容和定压比热分别定义为， 》 频谱分布应满足， 可求出比热的表式为， 讨论比热问题时，关键在于如何求出晶格振动的频率分布。 爱因斯坦模型： 爱因斯坦模型认为固体中各原子的频动相互独立，所有原子那以相同的角频率振动，因而晶格振动能量， 晶格定容比热为， 》 式中，称为爱因斯坦比热函数。通常引入爱因斯坦温度，它与角频率的关系为：。因此， 上更快地趋近零，与实验结果偏离。
德拜模型： 德拜比热模型的主要特点是把晶格看作是各向同性的连续介质，格波成为弹性波，用弹性波的声学谱代替单一的爱因斯坦频率，并假定格波的总数为3N(N代表晶体中原子的总数)，晶格热容量等于各种模的弹性波对比热的贡献的总和。可求得德拜模型下弹性波的频谱分布为， 因此，比热为： # 。
材料物理性能考点 江苏大学
一、概念 1、剩余磁感应强度与矫顽力 答：剩余磁感应强度：在磁滞回线中当H=0时，此时磁感应强度称为剩余磁感应强度，用Br表示。 矫顽力：当磁场增到某一数值，壁移就发生大的跳跃，以致完全吞没了正向磁畴，当反向磁畴扩大到同正向磁畴大小相等时，有效磁化强度等于零，这是的磁场强度即为矫顽力。 2、比较铁磁性与顺磁性的异同点 答：铁磁性：源于原子未被抵消的自旋磁矩和自发磁化磁化曲线为曲线铁磁性为磁畴的取向一致 顺磁性：源于原子的固有磁矩磁化曲线为直线顺磁性为磁矩的取向一致 3、磁化曲线、磁滞回线的特征点及其概念 答：图略第一阶段为起始磁化阶段，此时H很小，B随H的增加而增大，此阶段为可逆阶段。第二阶段为急剧磁化阶段，此时u有最大值，B随H的增加而增大，此阶段为不可逆阶段。第三阶段为缓慢磁化阶段，B随H的增加而缓慢增大，最终趋向于磁饱和，该阶段可逆。Bs：饱和磁感应强度 Br：剩余磁感应强度 Hc：矫顽力 4、动滞后型内耗与静滞后型内耗的区别 答：动滞后性内耗与频率有关，与振幅无关。 静滞后型内耗与振幅有关，与频率无关 动滞后性内耗：应变—应力滞后回线的出现是由于试样动态性会决定的，回线的面积与振动频率的关系很大，但与振幅无关，如果试验是静态的进行，即试验时应力的施加和撤除都非常缓慢，也不会产生内耗。 静滞后型内耗：指弹性范围内与加载速度无关，应变变化落后于应力的行为，应力变化时，应变重视瞬时调整到相反的值，这种滞后回线的面积是恒定的，与振动频率无关。 5、产生热释电性的条件 答：①具有自发极化的唯一极轴②结构无对称性 6、电介质的极化及超导体的两个基本特征 答：电介质的极化：电解质在电场作用下产生束缚电荷的现象称为电介质的极化超导的两个基本特征：完全导电性和完全抗磁性 7、金属材料的热容由哪两部分组成 答：点阵振动热容和自由电子运动的热容 8、高聚物的热容比金属和无机材料大的原因 答：因为高分子材料的比热容由化学结构决定，温度升高，是链段振动加剧，而高聚物为长链，使之改变运动状态困难，因而，需提供更多的能量。 9、杜隆-珀替定律奈曼-柯普定律 答：杜隆-珀替定律：恒压下元素的原子热容为25J/(K*mol) 奈曼-柯普定律：化合物分子热容等于构成此化合物各元素原子热容之和 10、声频支振动光频支振动 答：声频支振动：如果振动着的质点包含频率甚低的格波，质点彼此间的位相差不大，则格波类似于弹性体中的应变波，称为…… 光频支振动：格波中频率甚高的应变波，质点间的位相差很大，邻近质点的运动巨虎相反时，频率往往在红外光区，称为…… 11、固溶体的导热能力有导热机制决定金属、无机、高分子材料靠什么导热(自由电子、晶格振动) 答：固溶体的导热主要由晶格振动的格波和自由电子的运动，来实现的。
6.第六章__物质的物理属性__知识点梳理
第六章物质的物理属性知识梳理 1.质量： ⑴定义：物体所含物质的多少叫质量。 ⑵单位：国际单位制单位kg ，常用单位：t g mg 对质量的感性认识：一枚大头针约80mg 一个苹果约 150g 一头大象约 6t 一只鸡约2kg ⑶质量的理解：固体的质量不随物体的形态、状态、位置、温度而改变，所以质量是物体 固有的一种属性。 ⑷测量： ①日常生活中常用的测量工具：案秤、台秤、杆秤，实验室常用的测量工具托盘天平，也可 用弹簧测力计测出物重，再通过公式m=G/g计算出物体质量。 ②托盘天平的使用方法：二十四个字：水平台上, 游码归零, 横梁平衡,左物右砝,先大后小, 横梁平衡。具体如下: A．“看”：观察天平的称量以及游码在标尺上的分度值。 B．“放”：把天平放在水平台上，把游码放在标尺左端的零刻度线处。 C．“调”：调节天平横梁右端的平衡螺母使指针指在分度盘的中线处，这时横梁平衡。D．“称”：把被测物体放在左盘里，用镊子向右盘里加减砝码，并调节游码在标尺上的位置，直到横梁恢复平衡。 E．“记”：被测物体的质量=盘中砝码总质量+ 游码在标尺上所对的刻度值 F．注意事项：A 不能超过天平的称量 B 保持天平干燥、清洁。 ③方法：A、直接测量：固体质量方法 B、特殊测量：液体质量方法、微小质量方法。 偏大偏小：当指针偏向分度盘左边，测量值比真实值偏大，当指针偏向分度盘右边，测量值比真实值偏小； 砝码磨损，测量值比真实值偏大；砝码沾有油污或其它小物体，测量值比真实值偏小。 游码没有移到0刻度时，测量值比真实值偏大，大的值就是游码的读数。 2.密度： ⑴定义：单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度。 ⑵公式： m v ρ= m v ρ = m=ρv ⑶单位：国际单位制单位kg/m3，常用单位g/cm3。这两个单位比较：g/cm3单位大。单位换 算关系：1g/cm3=103kg/m3 1kg/m3=10-3g/cm3。水的密度为1.0×103kg/m3，物理意义是：1立方米的水的质量为1.0×103kg。 ⑷理解密度公式: m v ρ= ①同种材料，同种物质，ρ不变（m与 V成正比）； ②物体的密度ρ与物体的质量、体积、形状无关，但与质量和体积的比值有关； ③不同物质，质量相同时，体积大的密度小； ④不同物质，体积相同时，质量大的密度大。 ⑸密度随温度、压强、状态等改变而改变，不同物质密度一般不同，所以密度是物质的一种特性。 ⑹图象：左图所示：ρ甲>ρ乙 ⑺体积测量——量筒（量杯） ①用途：测量液体体积（间接地可测固体体积）。 ②使用方法： “看”：单位：毫升（ml）=厘米3 ( c m3 ) ；量程；分度值。 “放”：放在水平台上。 “读”：量筒里的水面是凹形的，读数时，视线要和凹面的底部相平。 ⑻测固体的密度： ①原理：原理：ρ=m/v ρ甲 ρ乙 m V
最材料物理性能
磁学 1.按磁性分类，物质可分为几类？答：抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性物质 2.抗磁性的物理本质是什么?抗磁性为什么一般显现不出来？ 答：物理本质：循轨电子在外磁场作用下产生的附加抗磁磁矩，即该物质的磁化强度与外磁场反向。 由于任何物质都具有循轨电子，在外磁场中，都有附加抗磁矩，但能否呈现于外界，取决于抗磁因素大于顺磁因素时，此时才成为抗磁质。 3.试述物质宏观磁性的来源。居里温度的物理意义是什么？ 答：来源：1.物质的磁性来源于原子的磁性，原子具有磁矩。由于原子的结构不同所以各种原子的磁矩不同，有的可能为零。2.原子的磁矩来源于电子（原子核的磁矩很少可以忽略）。3.电子的磁矩又分为轨道磁矩和自旋磁矩两部分，有时也用磁偶极矩来表示磁性的强弱。居里温度的物理意义：我们知道，磁性材料的自发磁化来自磁性电子间的交换作用。在磁性材料内部，交换作用总是力图使原子磁矩呈有序排列：平行取向或反平行取向。平行取向一般出现在铁磁性材料中，而反平行取向一般出现在铁氧体等亚铁磁性材料中。但是，随着温度升高，原子热运动能量增大，逐步破坏磁性材料内部的原子磁矩的有序排列，当升高到一定温度时，热运动能和交换作用能量相等，原子磁矩的有序排列不复存在，强磁性消失，材料呈现顺磁性，我们称此时的温度为居里温度。因此，居里温度指的是铁磁性或亚铁磁性状态转变为顺磁性状态的临界温度。但是实际情况中由于在转变点附近磁性很弱，因此在有些场合，我们也将强磁性材料的磁化强度随着温度的升高降为零的温度看成是居里温度。不同材料的居里温度是不同的。材料居里温度的高低反映了材料内部磁性原子之间的直接交换作用、超交换作用、双交换作用。因此，深入研究和测定材料的居里温度有着重要意义。4.计算Fe, Co，Ni，孤立原子的磁矩，与测得的宏观晶体原子磁矩有何异同？为什么 答：孤立原子的磁矩决定于原子的结构。它来源自于电子绕原子核运动的轨道磁矩、电子自旋运动的自旋磁矩以及原子核的磁矩。在晶体中，电子的轨道磁矩受晶格的作 用，其方向是变化的，不能形成一 个联合磁矩，对外没有磁性作用 5.什么是自发磁化？分子场理论的 内容和意义是什么？ 答：自发磁化是指一些物质在无外 磁场作用下，温度低于某一温度 时，其内部原子磁矩自发地有序排 列的现象。 内容：1907年，外斯提出分子场理 论，其包含以下两个假设： 1.分子场假设：铁磁物质内部在居 里温度以下存在一个很强的分子 磁场，数值上可达10A/m。正是在 这一分子场的作用下，使铁磁物质 得以克服热扰动的不利影响将磁 矩整齐排列起来，从而造成自发磁 化。 2.磁畴假设：大块铁磁性物质内部， 存在许多小区域，在每一个这样的 小区域内，原子磁矩受到分子场的 作用都是平行取向的，而不同磁畴 中的原子磁矩取向却不同。具有这 样特点的小区域称为磁畴。根据这 一假设，铁磁性物质在没有受到外 磁场作用时的总磁矩应为各磁畴 磁矩的矢量和，由于铁磁物质包含 着大量的磁畴，而各个磁畴的磁矩 取向又不一样，结果总磁矩为零， 于是就很好地解释了铁磁性物质 在退磁状态下不显示磁性的问题。 意义：（1）分子场理论是解释铁磁 性物质微观磁性的唯象理论，上述 的两个重要假设是分子场理论的 基础，在理论与实验上均证明两点 重要假设是正确的。（2）分子场物 理图象直观、清晰，数学方法简单。 很好地解释了自发磁化的各种行 为，特别是自发磁化强度随温度的 变化规律，以及居里温度的大小。 （3）两点重要假设成为现代磁学 理论的基点，两点重要假设很好地 解释了铁磁性物质在磁场中的性 质，并被有效地推广到反铁磁性、 亚铁磁性理论中。（4）局限性。由 于忽略了相互作用的细节，分子场 理论在处理低温和居里温度附近 的磁性行为时与实验有偏差。虽然 分子场理论指出分子场不是磁矩 间的相互作用，但并没有指明分子 场的性质。 6.铁磁性能带理论的要点和名义 是什么? 答：海森伯（Heisenberg）铁磁交 换作用模型：给出了外斯铁磁性理 论的微观解释，给出了分子长常数 r的估计值。 巡游电子模型：d电子是非局域的， 它的波函数扩展于整个晶格，是一 种巡游电子，通过能带计算，可求 出金属磁矩。一般认为S带电子对 铁磁性没有贡献，d带电子的贡献 与能带有关。 自旋波：某个特定的自旋反转对能 量最低并不有利，让若干自旋共同 分担这一反向，就可构成能量更低 的激发态。利用自旋波模型，可得 到布洛赫T3/2定律，说明了低温下 M（T）的变化规律 7.什么是磁各向异性?有几种类 型？物理本质是什么？ 答：磁各向异性是指沿磁体不同方 向磁化到相同状态，所需要的磁场 能大小不同的性质。 类型：按其起源的物理机制，可归 纳为磁晶各向异性，形状磁各向异 性，应力磁各向异性，感生磁各向 异性，交换磁各向异性五类。 物理本质：原子或离子的自旋与轨 道的耦合作用 8.磁化曲线、磁滞固线的物理意义 有何异同? 答：磁体的磁化强度或磁感应强度 随磁场强度变化的曲线称为磁化 曲线。 在磁场中，铁磁体的磁感应强度与 磁场强度的关系可用曲线来表示， 当磁化磁场作周期的变化时，铁磁 体中的磁感应强度与磁场强度的 关系是一条闭合线，这条闭合线叫 做磁滞固线。 9.什么是畴壁?畴壁有哪些类型? 影响畴壁厚度的因素是什么? 答：为减少交换能的增加，相邻磁 畴之间的原子磁矩，不是骤然转向 的，而是经过一个磁矩方向逐渐变 化的过渡区域。这种过渡的区域叫 做畴壁。 类型：根据相邻磁畴磁化方向的不 同，可把畴壁区分为180°壁和90° 壁。 影响因素：畴壁厚度取决于交换能 和各向异性能的比值。 10.技术磁化过程的本质是什么? 磁化过程与反磁化过程有何异同? 答：技术磁化过程包括磁化过程和 反磁化过程，它主要是通过畴壁运 动和磁畴转动过程完成的；磁化过 程是指磁性材料从磁中性状态，在 外磁场的作用下，磁体磁化状态发 生变化直至所有磁畴的磁化强度 都取外磁场方向的磁饱和状态的 过程。反磁化过程是指磁性材料从 一个方向的饱和状态，加反向磁场 磁化到另一个方向的磁饱和状态 的过程。两者的初期都存在一个可 逆壁移阶段，随磁场的增强，强度 可能发生多次跳跃式的降低。 11.畴壁位移的本质是什么?影响 畴壁位移的因素有哪些? 答：在外磁场作用下，内部磁矩取 向和磁场方向比较接近的磁畴的 体积将增大，而磁矩取向和磁场方 向夹角较大的磁畴体积将缩小。这 一磁化过程相当于畴壁从未加磁 场前的位置移到了一个新的位置， 从而使材料的磁化强度有一净的 增大量。这一过程称为畴壁位移。 它是技术磁化过程的重要机理之 一。 影响因素：铁磁材料中的夹杂，第 二相空隙的数量及分布；内应力的 起伏大小和分布；因磁体磁化产生 的退磁场能，畴壁位移产生的磁晶 各向异性能和磁弹性能。 12.不可逆磁化过程对哪些磁性参 数产生影响？有哪些机制？ 答：参数：临界场和与之对应的最 大磁化率。 机制：畴壁的不可逆位移、畴矩的 不可逆转动。 13.试说明磁性与磁性分析在现代 科学与技术中的重要意义。 答：材料磁性分析对研究钢的相变 动力学、淬火钢中的残余奥氏体、 淬火钢的回火转变、建立合金的相 图、研究合金的时效，以及合金的 结构变化等是一种非常有效的方 法。
第八章 固体的磁性
第八章固体的磁性 1 固体中存在哪几种抗磁性？铁磁性和反铁磁性是怎样形成的？铁磁和反铁磁材料在低温和高温下的磁化有什么特点？ 饱和电子结构的抗磁性和朗道抗磁性。 根据磁矩相互作用的交换能理论，当交换能是正值时，磁矩将倾向于采取平行的排列（铁磁性），当交换能是负值时，磁矩将倾向于采取反平行的排列（亚铁磁性） 反铁磁性：低温时，磁化率是随温度增加的，这是由于磁矩的反平行排列作用起着抵制磁化的作用，随着温度的升高，反平行排列的作用逐步减弱，因而磁化率不断增加，在奈尔温度一双，磁化率随温度升高而下降，磁化率在高温遵循居里-外斯定律χ=C/(T+θ)，注意分母中常数θ>0，符号和铁磁体高温顺磁性正好相反，显然反映了反平行排列作用的影响。 铁磁性材料：在居里温度一下具有铁磁性，在很弱的磁场下它就可以达到接近饱和的磁化强度，在居里温度以上，铁磁材料转变为顺磁性的，磁化率遵循居里外斯定律，χ=C/(T - θ) p 2简述大块磁体为什么会分成许多畴，为什么磁畴的分割不会无限进行下去？ 促使铁磁体的自发磁化分割成为磁畴的根本原因是自发磁化所产生的静磁能，磁场的范围随着磁畴的分割而不断减小，从而使静磁能不断降低。所以，从静磁能来看，自发磁化将趋向于分割成为磁化方向不同的磁畴，以降低静磁能，而且，分割越细，静磁能越低。但是由于磁畴之间的界壁破坏了两边磁矩的平行排列，使交换能增加，所以畴壁本身具有一定的能量，磁畴的分割意味着在铁磁体中引入更多的畴壁，使畴壁能增加。由于这个缘故，磁畴的分割不会无限的进行下去，而是进行到再分割所增加的畴壁能将超过静磁能的减少。 3简单阐述物质顺磁性的来源 原子的固有磁矩不为零，磁矩取向愈接近B，能量愈低，正是由于磁矩在磁场中的取向作用，产生了顺磁性现象。 4画出铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性的磁矩排列示意图 铁磁性：箭头等长平行 饭铁磁性：箭头等长反平行 亚铁磁性：箭头向上与箭头向下的不等长 5简述铁磁体中磁畴是如何产生的，磁化强度的变化是通过磁畴的哪两种运动实现的？ 促使铁磁体的自发磁化分割成为磁畴的根本原因是自发磁化所产生的静磁能，磁场的范围随着磁畴的分割而不断减小，从而使静磁能不断降低。所以，从静磁能来看，自发磁化将趋向于分割成为磁化方向不同的磁畴，以降低静磁能，而且，分割越细，静磁能越低。 磁化强度的变化是依靠畴壁的移动或磁矩的转动来实现的 6写出低温时铁磁性盐类化合物的自发磁化强度随温度的变化关系，并简单说明其理由 黄昆410页 7为什么金属铜的抗磁性比其离子盐中的抗磁性低？ 金属铜的内层电子和其离子盐是饱和的电子结构，因此是抗磁性的，但是金属铜还必须考虑载流子对磁化率的贡献，载流子具有顺磁性，它们部分地抵消了内层离子的抗磁性，从而