抗磁性 顺磁性 铁磁性

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简介

在微分方面可以这样表述：抗磁性是在与外部磁场相反的方向上形成的磁性类型，并且对磁铁具有微弱的排斥力。铁磁性是在物质中沿磁铁外部磁场方向形成的磁性，即使磁场消失后仍然存在。顺磁性也被确定为物质中的一种磁性类型，它也沿外部磁场的方向形成，并且在磁场消失时也会消失。

什么是磁化率？

通常提供材料磁化程度指示的无量纲比例常数被称为磁化率。这种磁化程度的指示始终是在响应于施加的磁场时提供的。这种现象是由于原子中原子核和电子与其外部磁场之间的相互作用引起的（Xu 等人，2021）。

材料的磁化率通常用 X_m 表示。X_m 等于物质内磁化强度 M 与其外部磁场强度 H 之比。磁化率的公式可以写成以下形式

$\mathrm{X_m = M/H}$

磁性理论

这个磁性理论是由尼古拉·特斯拉于 1883 年发现的。在进行发电机实验时，他发现了旋转磁场，这是交流电的主要原理。根据磁性理论，可以这样表述：如果将一根磁棒切成小块，那么每一块都将具有具有 S 极和 N 极的磁性。（Zhang 等人，2021）。

磁铁通常由许多微小的磁铁组成，这些磁铁的 N 极指向相同的方向。这些微小磁铁的自由极将在端点处相互排斥。

材料的磁化率

图 1：顺磁性

• 顺磁性 - 某些物质中被弱吸引到外加磁场的磁性类型称为顺磁性。在这里，在与磁场相同的方向上产生内部感应磁场（Nde-ed，2021）。顺磁性具有略大于 1 的磁导率，并且具有正的磁化率。




图 2：抗磁性

• 抗磁性 - 这是由于外部磁场引起的电子运动轨道变化而产生的非常弱的磁性形式。抗磁性不是永久性的，并且只能在外加磁场存在时持续存在。一些抗磁性材料包括玻璃、银、金、NACL、铜、水和大理石。




图 3：铁磁性

• 铁磁性 - 这是最强形式的磁性，在外加磁场中很容易被磁化。铁磁性主要发生在地球上发现的一些稀有元素以及钆中（Biswal 等人，2018）。一些铁磁性材料包括镍、铁、钴以及包含这些元素中的一种以上元素的其他合金。即使在外加磁场去除后，它仍然存在。

顺磁性、铁磁性和抗磁性材料：区别

特性	顺磁性	铁磁性	抗磁性
磁铁的影响	对磁铁具有微弱的吸引力。	对磁铁具有强烈的吸引力。	对磁铁具有微弱的排斥力。
状态	这种材料可以是气体、液体或固体。	固体。	它们可以是液体、气体或固体。
非均匀场：行为	它们从低场移动到高场。	从低场移动到高场。	从高场移动到低场。
温度影响	当温度升高时，顺磁性物质会变成抗磁性（Biswal 等人，2018）。	铁磁性物质在居里点以上会变成顺磁性。	抗磁性物质不受温度影响。
磁化率	磁化率高于单位且为正。	磁化率在这里为正且非常高。	磁化率略低于单位且为负。
外部磁场：行为	感应线密度略大于磁场强度密度。	这种材料中感应线密度高于磁场强度密度。	感应线密度略小于磁场强度密度（Xu 等人，2021）。
磁导率	这种材料的磁导率高于单位。	磁导率非常高。	磁导率略低于单位。

表 1：顺磁性、铁磁性和抗磁性材料中发现的差异

结论

铁磁性、抗磁性和顺磁性主要由物质的状态及其对磁场的响应方式来表示。这些物质之间存在多种差异。在顺磁性和铁磁性物质中，温度会产生影响，但在抗磁性物质的情况下，温度不会产生影响。顺磁性和铁磁性物质的磁化率为正且较高，而抗磁性物质的磁化率为负且较低。该理论主要强调将磁铁分解成微小的磁铁、消磁以及限制磁性的强度。物质的磁性可以通过加热、锤击甚至通过利用降低的交流电（通过在磁铁周围缠绕线圈）来破坏。

常见问题

Q1. 磁性的两个主要理论是什么？

当磁矩在居里温度以下排列时，就会出现亚铁磁性和铁磁性这两种理论。磁矩在磁性材料中自发排列以产生净磁化。

Q2. 保留磁性是什么意思？

当外部磁场消失时，顺磁性和抗磁性物质的磁化会消失。铁磁性物质可以在去除外部磁场后保留磁化。

Q3. 材料在外加磁场中的行为是什么？

在磁铁的外部磁场中，顺磁性和铁磁性物质的磁场方向与其施加的磁场方向相同。在抗磁性物质的情况下，可以发现其磁场方向与施加的磁场方向相反。

Q4. 顺磁性和抗磁性材料之间有什么区别？

抗磁性物质没有净磁矩，但顺磁性物质的原子具有自身的磁矩。抗磁性物质可以从低区域移动到高区域，而顺磁性物质可以从高区域移动到低区域。