当前课程知识点:材料学概论 > 第12讲 磁性及磁性材料 > 12.2 磁性材料的分类 > 12.2.1 亚铁磁性和软磁铁氧体磁性材料
那么亚铁磁性
和软磁铁氧体的材料
亚铁磁性它之所以产生磁矩
是反平行的 一大一小
一大一小
那么大的朝着某一个方向
小的朝着相反的方向
有这个磁矩一大一小
原子的净磁矩
它是表现出一定的磁矩出来
这个亚铁磁性
我刚才讲过了亚铁磁性
产生亚铁磁性的
一个必要的条件是什么
一定它是有化合物或者是合金
单一种原子
它不可能产生出亚铁磁性出来
那么我们就看看
那么这个亚铁磁性
有各种各样的类型了
亚铁磁性我们后边可以看到
不完全是软磁的
它基本上有四种类型
亚铁磁性
铁氧体当中
有这个尖晶石类型的
有石榴石类型的
有这个铁磁铅矿型的
还有什么
还有钙钛矿类型的
我们现在讲的是
看看这个尖晶石类型的
尖晶石类型的
它为什么会出现亚铁磁性
注意这个尖晶石类型
我现在画了一个晶胞出来
可能同学们
以前没有接触过这个晶胞
那么我用这个比较简单的语言
描述一下
那么这个尖晶石类型的结构
它是个立方晶系的
面心立方点阵的
是尖晶石结构的
尖晶石结构
我们看到外边的这个左图当中
左图当中
外边这个圆圈是氧原子
是个氧原子
这个氧原子组成了个面心立方的
那么黑的这个 注意
黑的这个
是没有被氧所占据的位置
白圈是被氧所占据的位置
那么这个氧
要把它分成亚点阵
就会以氧为八面体
或者是以氧为四面体
以氧为八面体 以氧为四面体
组成亚点阵 组成亚点阵
那么金属原子
当然金属原子我不讲了
这个尖晶石结构
这个金属原子
它分别在什么地方
分别在四面体间隙当中
或者是八面体间隙当中
有四面体间隙当中
有八面体间隙当中
这个四面体间隙
或者八面体间隙
有的是三价的金属原子
有的是两价的金属原子
这个尖晶石结构
好像同学们不理解
这个尖晶石结构
到底是个什么东西
可能没学过晶体结构
实际上这尖晶石结构
最早发现的磁性材料
就是尖晶石结构的
怎么说
它就是铁矿 四氧化三铁
就是四氧化三铁
那四氧化三铁
怎么是尖晶石结构
它确实是尖晶石结构
怎么说
因为四氧化三铁
四氧化三铁注意
四个氧 三个什么 三个铁
我把四氧化三铁
可以写成AB2O4型的
为什么是AB2O4型的
我把四氧化三铁写成
氧化亚铁和三氧化二铁
注意
氧化亚铁是什么 是两价的
三氧化二铁那铁是三价的
因此四氧化三铁
可以写成A是二价的铁
B是三价的铁
两个氧是四个
不是AB2O4型的吗
典型的AB2O4型的
A是什么 两价的铁
B是三价的铁有两个
氧有四个
那么到底这个四氧化三铁
它尖晶石结构
化成晶体结构是什么样子
就是我图上所画的
画出一个晶胞来
这个晶胞氧在八个角上
还有什么
还有这个面心上
面心上
那么如果我们把细分
就分成一氧这个亚点阵
我把这个氧的亚点阵拿出来
其中有八面体间隙
有四面体间隙
有八面体间隙
有四面体间隙
这个八面体间隙
和四面体间隙
里边存的是铁离子
这个铁离子有的是三价的
有的是两价的
那么这个意思是什么
就是三价的铁离子
和两价的铁离子
通过这个氧
给它建立交互作用的关系
把这种关系
叫做超交互作用
超交互作用
超交互作用的结果
使三价铁离子的磁矩的方向
跟二价铁离子的方向
正好相反 它是稳定的
把这种作用
就叫做超交互作用
你们看就是这个道理
在氧八面体当中
氧四面体当中
分别存的是什么不同的
有的是三价的
有的是两价的
三价两价的肯定磁矩不一样
由于这个氧在其中起作用
它把这二者建立起关系出来
也有个交互作用
这个交互作用是超交互作用
是个超交互作用
这个超交互作用的结果
使这个磁矩一个向上排列
一个向下排列
一个向上排列 一个向下排列
当然我们说这个四氧化三铁
我们平常所说的铁氧体
这个铁氧体
一定里边掺了其它的东西
锰锌铁氧体 锰铜铁氧体
镍锌铁氧体等等这些东西
往里填的其它这个东西
这个东西有的是它没有磁矩的
这个没有磁矩的
没有磁矩掺杂在里面
也是八面体间隙 四面体间隙
掺上一些
因此使这个超交互作用
才起了作用 起了作用
是什么
一个朝上 一个朝下的
好 我简单的论述
实际上这个铁氧体
无论是尖晶石类型的
石榴石类型的
还是钙钛矿类型的
这种软磁铁氧体
它产生亚铁磁性的原因
都是由于这种超相互作用
所造成的
超相互作用所造成的
好 我再小结一下
这个强磁性它包括两种
一种是铁磁性的
一种是亚铁磁性的
那么铁磁性的
由于原子之间的交互作用
亚铁磁性
由于原子之间的超交互作用
前者使磁矩平行同向排列
后者是磁矩平行反向排列
因此它产生了
铁磁性和亚铁磁性
铁磁性和亚铁磁性
都是磁性比较强的
因为我们后边讲磁性材料
主要是讲的是磁性
这个强磁性材料
一个是铁磁性的
一个是亚铁磁性的
好 我们上边所讲
就是铁磁性和亚铁磁性
产生的根源
-1.1 材料的定义和分类,选择材料的标准
-1.1 材料的定义和分类,选择材料的标准--作业
-1.2 材料的作用
--1.2.7 “制造材料者制造技术”,材料可以“以不变应万变”
-1.2 材料的作用--作业
-1.3 材料科学与工程四面体
-1.3 材料科学与工程四面体--作业
-1.4 材料与创新
--1.4.2 “9.11事件”世贸大厦垮塌和“3.11大地震”福岛核事故都涉 及材料
-1.4 材料与创新--作业
-本讲作业--作业
-2.1 元素在周期表中的位置决定于其核外电子排布
--2.1.3 原子的核外电子排布(1)——量子数和电子轨道
--2.1.4 原子的核外电子排布(2)——电子排布的三个准则
-2.1 元素在周期表中的位置决定于其核外电子排布--作业
-2.2 元素周期表反映元素的规律性
--2.2.1 核外电子排布的应用(1)——碳的sp3、sp2、sp杂化
--2.2.2 核外电子排布的应用(2)——四面体键的奇妙之处
--2.2.3 核外电子排布的应用(3)——电子授受及元素氧化数变化
--2.2.4 核外电子排布的应用(4)——过渡族元素和难熔金属
-2.2 元素周期表反映元素的规律性--作业
-2.3 过渡族元素、稀土元素和镧系元素
-2.3 过渡族元素、稀土元素和镧系元素--作业
-本讲作业--作业
-3.1 材料性能与组织结构的关系
-3.1 材料性能与组织结构的关系--作业
-3.2 从轨道能级到能带——绝缘体、导体和半导体
-3.2 从轨道能级到能带——绝缘体、导体和半导体--作业
-本讲作业--作业
-4.1 高炉炼铁和转炉炼钢
-4.1 高炉炼铁和转炉炼钢--作业
-4.2 金属材料的组织结构
-4.2 金属材料的组织结构--作业
-4.3 铸锭及其组织
-4.3 铸锭及其组织--作业
-本讲作业--作业
-5.1 金属材料的加工
-5.1 金属材料的加工--作业
-5.2 钢材的热处理
--5.2.4 钢的淬火(quenching)(1)——加热和急冷的选择
--5.2.5 钢的淬火(quenching)(2)——增加淬透性和防止淬火开裂
-5.2 钢材的热处理--作业
-5.3 钢的强化机制
--5.3.6 合金钢(2)——高速钢、不锈钢、弹簧钢和轴承钢
-5.3 钢的强化机制--作业
-本讲作业--作业
-6.1 粉体材料的性能
--6.1.1 粉体及其特殊性能(1)——小粒径和高比表面积
--6.1.2 粉体及其特殊性能(2)——易流动性和高分散性
--6.1.3 粉体及其特殊性能(3)——低熔点和高化学活性
--6.1.4 粉体的特性及测定(1)——粒径和粒径分布的测定
--6.1.5 粉体的特性及测定(2)——密度及比表面积的测定
--6.1.6 粉体的特性及测定(3)——折射率和附着力的测定
-6.1 粉体材料的性能--作业
-6.2 粉体的加工与处理
-6.2 粉体的加工与处理--作业
-6.3 粉体的应用
--6.3.3 粉体精细化技术——粒度精细化及粒子形状的改善
-6.3 粉体的应用--作业
-6.4 纳米材料
-6.4 纳米材料--作业
-本讲作业--作业
-7.1 陶瓷材料的定义和分类
-7.1 陶瓷材料的定义和分类--作业
-7.2 坯体成型
--7.2.2 陶瓷成型工艺(1)——旋转制坯成型和注浆成型
--7.2.3 陶瓷成型工艺(2)——干压成型、热压注成型和等静压成型
--7.2.4 陶瓷成型工艺(3)——挤压成型、注射成型和流延成型
-7.2 坯体成型--作业
-7.3 陶瓷烧结
-7.3 陶瓷烧结--作业
-7.4 陶瓷材料的结构
-7.4 陶瓷材料的结构--作业
-7.5 结构陶瓷
--7.5.1 结构陶瓷及应用(1)——Al2O3和Zr02
--7.5.2 结构陶瓷及应用(2)——TiO2、BeO和AlN
-7.5 结构陶瓷--作业
-7.6 功能陶瓷
--7.6.4 功能陶瓷及应用(3)——微波器件、传感器和超声波马达
-7.6 功能陶瓷--作业
-本讲练习--作业
-8.1 玻璃的发展简史
-8.2 玻璃的定义和特征
-8.3 玻璃的加工
-8.1-8.3 小节练习--作业
-8.4 建筑及高铁用玻璃
--8.4 建筑及高铁用玻璃--作业
-8.5 高技术玻璃
-8.5 高技术玻璃--作业
-本讲练习--作业
-9.1 何谓高分子和聚合物
-9.1 何谓高分子和聚合物--作业
-9.2 聚合物的合成
-9.2 聚合物的合成--作业
-9.3 从结构层次看聚合物
-9.3 从结构层次看聚合物--作业
-本讲练习--作业
-10.1 高分子材料性能与加工
--10.1.8 聚合物的成形加工及设备(1)——压缩模塑和传递模塑
--10.1.9 聚合物的成形加工及设备(2)——挤出成型和射出成型
--10.1.10 聚合物的成形加工及设备(3)——塑料薄膜和纤维丝制造
-10.1 高分子材料性能与加工--作业
-10.2 胶粘剂和涂料
-10.2 胶粘剂和涂料--作业
-本讲练习--作业
-11.1 复合材料的定义和分类
-11.1 复合材料的定义和分类--作业
-11.2 增强材料和基体材料
-11.2 增强材料和基体材料--作业
-11.3 复合材料的应用
-11.4 天然复合材料
-11.5 生物材料
-11.3-11.5 节练习--作业
-本讲练习--作业
-12.1 磁性的来源
--12.1.2 过渡金属元素3d壳层的电子结构与其磁性的关系
-12.1 磁性的来源--作业
-12.2 磁性材料的分类
-12.2 磁性材料的分类--作业
-12.3 磁畴和磁滞回线
-12.3 磁畴和磁滞回线--作业
-12.4 软磁材料与硬磁材料
-12.4 软磁材料与硬磁材料--作业
-本讲练习--作业
-13.1 薄膜的定义和薄膜形成的必要条件
-13.1 薄膜的定义和薄膜形成的必要条件--作业
-13.2 薄膜制备——PVD法
-13.2 薄膜制备——PVD法--作业
-13.3 薄膜制备——CVD法
-13.3 薄膜制备——CVD法--作业
-13.4 薄膜的加工
--13.4.2 反应离子刻蚀(RIE)和反应离子束刻蚀(RIBE)
-13.4 薄膜的加工--作业
-13.5 薄膜材料的应用
-13.5 薄膜材料的应用--作业
-本讲作业--作业