充磁機(jī)：磁性與磁矩！義捷偉自動(dòng)化設(shè)備今日和大家分享磁性和磁矩的原理。一起來(lái)看看吧！

　　磁場(chǎng)的產(chǎn)生可以分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是基于移動(dòng)的電流（電磁感應(yīng)），另一類(lèi)是基于構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子的自旋。第一種是常見(jiàn)的電流－磁場(chǎng)效應(yīng)，在這種效應(yīng)中，導(dǎo)線被激發(fā)，自由電子向一個(gè)方向移動(dòng)，形成磁場(chǎng)。第二個(gè)是物質(zhì)自身產(chǎn)生的磁場(chǎng)，這就是我們今天要討論的內(nèi)容。

　　磁性世界上的一切，小到我們這邊的桌子，椅子，大到宇宙中行星，太陽(yáng)沒(méi)有磁性，無(wú)論他們是在什么狀態(tài)下（晶體和無(wú)定形、液體和氣體），在高溫或低溫，高壓或低壓，有磁性的，不同的是一些磁性材料強(qiáng)，弱磁性，有些但不存在磁性材料這種東西。

　　物質(zhì)根據(jù)其在外部磁場(chǎng)中的性質(zhì)可以分為五類(lèi)：順磁性、反磁性、鐵磁性、鐵磁性和反鐵磁性。那么是什么讓萬(wàn)物具有磁性呢？如何解釋不同物質(zhì)的不同性質(zhì)？它從原子開(kāi)始，原子是物質(zhì)的基石。

　　物質(zhì)是由原子組成的，原子由原子核和電子組成。在原子中，電子由于繞原子核運(yùn)動(dòng)而具有軌道磁矩；電子的自旋磁矩是由電子的自旋產(chǎn)生的，而原子的磁矩主要來(lái)自電子的軌道磁矩和自旋磁矩，這是一切物質(zhì)磁性的來(lái)源。（原子核的磁矩僅為電子的１／１８３６．５，因此常被忽略。）

　　磁矩孤立原子的磁矩

　　磁矩是一個(gè)方向向量。原子中的電子以?xún)煞N方式自旋：向上和向下。在大多數(shù)物質(zhì)中，自旋向上的電子和自旋向下的電子一樣多，它們的磁矩相互抵消，使原子無(wú)磁性。只有少數(shù)物質(zhì)原子在不同的自旋方向上有不同數(shù)量的電子。所以當(dāng)相反方向的自旋電子的磁矩，相互抵消，剩下的自旋磁矩，相互抵消，整個(gè)原子有它的總磁矩。單個(gè)原子的磁矩取決于它的結(jié)構(gòu)，電子的排列和數(shù)量，元素周期表中的每個(gè)原子都有自己的磁矩。

　　晶體中原子的磁矩

　　我們?cè)谏厦嬗懻摿藛蝹€(gè)原子的磁矩，但是固體晶體和非晶體中的原子在晶體節(jié)點(diǎn)處受到鄰近原子的原子核靜電場(chǎng)和電子靜電場(chǎng)的影響，所以晶體中原子的磁矩不同于單個(gè)孤立原子的磁矩。例如，鐵、鈷和鎳，它們被稱(chēng)為三維過(guò)渡金屬原子的晶體族，成為鄰近原子的電子，原子的電子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，部分軌道磁矩被凍結(jié)，現(xiàn)在剩下的晶體的原子磁矩，貢獻(xiàn)了自旋磁矩，所以原子磁矩，不同于理論值。

　　宏觀物質(zhì)的磁矩

　　我們已經(jīng)知道宇宙中的一切都是磁性的，而磁性主要是由于原子磁性。由于室溫下宏觀材料中原子磁矩與不同原子磁矩相互作用的排列方式不同，根據(jù)其特性可將其分為順磁性材料、磁性材料、磁性材料、磁性材料和反鐵磁性材料。這些特征包括以下三種類(lèi)型。

　　物質(zhì)的宏觀磁性是由其原子或分子的磁矩貢獻(xiàn)的。我們稱(chēng)材料單位體積的總磁矩為材料的磁化強(qiáng)度，用Ｍ表示，單位為Ａ／Ｍ。如果材料體積為Ｖ，有ｎ個(gè)原子，每個(gè)原子的磁矩為μＪ，則Ｍ＝μＪ１＋μＪ２＋…加入μＪｎ，Ｍ＝σμＪ／Ｖ。

　　當(dāng)外部磁場(chǎng)為零，原子磁矩可能是無(wú)序的，但當(dāng)我們應(yīng)用零外部磁場(chǎng)，在外部磁場(chǎng)的作用下，每個(gè)原子磁矩可以轉(zhuǎn)向外部磁場(chǎng)的方向，和材料的磁化Ｍ變化。磁化強(qiáng)度Ｍ與外磁場(chǎng)Ｈ的關(guān)系曲線稱(chēng)為磁化曲線，簡(jiǎn)稱(chēng)Ｍ～Ｈ磁化曲線。不同的物質(zhì)有不同的磁化曲線

　　在Ｍ～Ｈ的磁化曲線上，任意一點(diǎn)的Ｍ與Ｈ之比稱(chēng)為磁化率，可用χ表示。χ＝Ｍ／Ｈ，其中Ｍ的單位是Ａ／Ｍ，Ｈ的單位也是Ａ／Ｍ，相對(duì)磁化率也是Ａ／Ｍ，沒(méi)有單位。