一、饱和磁化强度(Ms)
1、定义:
材料在外加磁场作用下,磁化强度达到最大值时的状态,此时所有的磁矩都沿磁场方向排列。
2、意义:
反映了材料能够承载的最大磁化程度,对于评估材料在磁性应用中的潜力至关重要。例如,在变压器铁芯中,较高的饱和磁化强度可以提高磁通量,从而降低能量损耗。
3、测量方法:
通过逐渐增加外加磁场强度,测量材料的磁化强度,直到磁化强度不再随磁场增加而变化,此时的磁化强度即为饱和磁化强度。通常使用振动样品磁强计(VSM)或超导量子干涉仪(SQUID)等仪器进行测量。
二、矫顽力(Hc)
1、定义:
使材料的磁化强度降为零所需的反向磁场强度。
2、意义:
衡量材料抵抗退磁的能力。矫顽力较低的材料容易被磁化和退磁,适用于需要快速响应的磁性应用,如传感器;而矫顽力较高的材料则更适合用于需要长期保持磁性的场合,如永磁体。
3、测量方法:
在测量饱和磁化强度后,逐渐减小外加磁场至零,然后反向增加磁场,直到磁化强度再次降为零。此时的反向磁场强度即为矫顽力。同样可以使用 VSM 或 SQUID 进行测量。
三、剩磁(Mr)
1、定义:
当外加磁场去除后,材料中保留的磁化强度。
2、意义:
反映了材料在没有外部磁场作用下的磁性状态。剩磁较高的材料可以在没有外部磁场时仍然保持一定的磁性,对于制作磁性存储设备等有重要意义。
3、测量方法:
在测量饱和磁化强度后,迅速去除外加磁场,此时测量得到的磁化强度即为剩磁。
四、磁导率(μ)
1、定义:
材料对磁场的导通能力,即磁感应强度(B)与磁场强度(H)的比值,μ = B/H。
2、意义:
磁导率越高,材料在相同磁场强度下产生的磁感应强度越大。对于变压器、电感器等磁性元件,高磁导率的材料可以提高能量传输效率和减小体积。
3、测量方法:
可以通过测量材料在不同磁场强度下的磁感应强度和磁场强度,然后计算磁导率。也可以使用专门的磁导率测量仪器进行测量。
五、磁滞回线
1、定义:
描述材料的磁化强度(M)随外加磁场强度(H)变化的曲线。
2、意义:
磁滞回线包含了饱和磁化强度、矫顽力、剩磁等重要参数,同时也反映了材料的磁滞特性,即磁化过程中的能量损耗。通过分析磁滞回线的形状和特征,可以深入了解材料的磁性行为。
3、测量方法:
使用 VSM 或 SQUID 等仪器,在逐渐增加和减小外加磁场的过程中,记录材料的磁化强度,从而得到磁滞回线。
这些参数对于非晶纳米晶材料的研究和应用具有重要意义,可以帮助工程师和科学家选择合适的材料,并优化磁性器件的设计。