磁性材料A-导论课件.ppt

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1、磁性材料导论E-mail：研究方向介绍超顺磁纳米颗粒及其应用电磁波吸收材料光刻技术和应用中子反射和衍射大三下学期该计划什么？研究生工作创业其他 磁性材料磁性材料磁性材料是古老而用途十分广泛的功能材料磁性材料是古老而用途十分广泛的功能材料 磁性材料主要是指由过度元素铁磁性材料主要是指由过度元素铁,钴钴,镍极镍极其合金等能够直接或间接产生磁性的物质其合金等能够直接或间接产生磁性的物质 铁、钴镍及其合金铁、钴镍及其合金铁氧体铁氧体稀土合金（钐钴合金稀土合金（钐钴合金 钕铁硼）钕铁硼）磁性材料的开发史磁性材料的开发史公元前公元前6世纪世纪 天然磁石（天然磁石（magnet）的发现）的发现1823年，年

2、，铁芯（软磁性材料）的发明铁芯（软磁性材料）的发明1900年，年，Fe-Si合金（合金（Hadfield等人）等人）1913年年，坡莫合金（坡莫合金（Elemen，Arnold等）等）1916年，年，坡莫合金研究开始（坡莫合金研究开始（Elemen）1917年，年，KS钢发明（本多）钢发明（本多）1933年，铝镍钴系合金开发开始，年，铝镍钴系合金开发开始，Cu-Zn系铁氧体系铁氧体1936年，仙台斯特合金铁氧体的研究年，仙台斯特合金铁氧体的研究1943年，金属间化合物年，金属间化合物MnBi人类虽然很早就认识到磁现象，但直到了现代，人类虽然很早就认识到磁现象，但直到了现代，人们对磁现象的认识才

3、逐渐系统化，发明了不计人们对磁现象的认识才逐渐系统化，发明了不计其数的电磁仪器，象电话、无线电、发电机、电其数的电磁仪器，象电话、无线电、发电机、电动机等。如今，磁技术已经渗透到了我们的日常动机等。如今，磁技术已经渗透到了我们的日常生活和工农业技术的各个方面，我们已经越来越生活和工农业技术的各个方面，我们已经越来越离不开磁性材料的广泛应用。离不开磁性材料的广泛应用。美国有人曾经作过统计，每个现代家庭使用的家用美国有人曾经作过统计，每个现代家庭使用的家用电器中至少有近两公斤铁氧体。各行各业自动化的电器中至少有近两公斤铁氧体。各行各业自动化的发展导致全世界对铁氧体的市场需求量就以年均发展导致全世界

4、对铁氧体的市场需求量就以年均 3030的惊人速度增长。的惊人速度增长。磁性材料的应用之一磁性材料的应用之一-家用电器家用电器 休闲娱乐产品休闲娱乐产品永磁式电声永磁式电声喇叭喇叭示意图示意图转换：扬声器转换：扬声器磁致伸缩扬声器磁致伸缩扬声器利用巨磁致伸缩材料，通过电流驱动磁性材料长度变化而发声，特点：音质佳，低音效果好，尺寸小，放置地点随意性强。电冰箱中的磁门封条和电动机电冰箱中的磁门封条和电动机洗衣机、空调器、除尘器中用的电动机洗衣机、空调器、除尘器中用的电动机微波炉中用的磁控管微波炉中用的磁控管电门铃中用的电磁继电器电门铃中用的电磁继电器电子钟表中用的小型微型电动机等电子钟表中用的小型微

5、型电动机等家庭家庭28 COC+12 LubePDC211:optimizeMagnetic layer PDC006GlassPDS2-CL 40 185 SULWeak AFC CouplerM2 PDC011&C135PDS-F(low)/PDS-F(hi Ar)185 SUL记录层SUL记录/信息我国我国20062006年的汽车产量预计在年的汽车产量预计在640640万辆，到万辆，到20102010年将年将增加到增加到10001000万辆，成为全球第三大生产国万辆，成为全球第三大生产国 每辆汽车用铁氧体永磁电机约每辆汽车用铁氧体永磁电机约4141只只 发电机工作时，根据电磁发电机工作时

6、，根据电磁感应作用原理感应作用原理发电机是由磁铁系统、在发电机是由磁铁系统、在磁性材料上绕有电流线圈磁性材料上绕有电流线圈的电枢和使电枢转动的转的电枢和使电枢转动的转动机械构成的。动机械构成的。汽车使用的各种小型永磁电动机的示意图。汽车使用的各种小型永磁电动机的示意图。在有限的空间中组装入很多的电子电路的汽车中汽车中，电子电路容易受电磁波噪声的干扰，EMC磁芯是最好的对策。磁性材料的应用之三磁性材料的应用之三-在医疗方面的应用核磁共振成像核磁共振成像用纳米金属性磁粉液体注射到人用纳米金属性磁粉液体注射到人体病变的部位，并用磁体固定在体病变的部位，并用磁体固定在病灶的细胞附近，再用微波辐射病灶的

7、细胞附近，再用微波辐射金属加热法升到一定的温度，能金属加热法升到一定的温度，能有效地杀死癌细胞。有效地杀死癌细胞。磁热疗磁热疗治疗癌症：靶向药物治疗癌症：靶向药物另外，还可以用磁粉包裹药物，另外，还可以用磁粉包裹药物，用磁体固定在病灶附近，能加强用磁体固定在病灶附近，能加强药物治疗作用，一般的肌肉注射药物治疗作用，一般的肌肉注射药物扩散面积大，病细胞接收的药物扩散面积大，病细胞接收的药量有限。药量有限。磁性液体是由超细微粒包覆一层长键的有机表面活性剂，高度磁性液体是由超细微粒包覆一层长键的有机表面活性剂，高度弥散于一定基液中，而构成稳定的具有磁性的液体。它可以在弥散于一定基液中，而构成稳定的具

8、有磁性的液体。它可以在外磁场作用下整体地运动，因此具有其他液体所没有的磁控特外磁场作用下整体地运动，因此具有其他液体所没有的磁控特性。常用的磁性液体采用铁氧体微颗粒制成。性。常用的磁性液体采用铁氧体微颗粒制成。19631963年，美国国家航空与航天局的年，美国国家航空与航天局的S SPapell(Papell(玻帕耳）玻帕耳）为解决宇宙服的头盔转动密封问题而首先采用油酸为表为解决宇宙服的头盔转动密封问题而首先采用油酸为表面活性剂，将其包覆在超细的四氧化三铁微颗粒上（直面活性剂，将其包覆在超细的四氧化三铁微颗粒上（直径约为径约为0 00101微米微米)，并高度弥散于煤油，并高度弥散于煤油(基液基

9、液)中，从而中，从而形成一种稳定的胶体体系。形成一种稳定的胶体体系。用环状永磁体在旋转轴密封部件产生环状的磁场分用环状永磁体在旋转轴密封部件产生环状的磁场分布，从而可将磁性液体约束在磁场之中而形成磁性布，从而可将磁性液体约束在磁场之中而形成磁性液体的液体的“O”“O”形环，且没有磨损，可以做到长寿命的形环，且没有磨损，可以做到长寿命的动态密封。动态密封。在电子计算机中，为了防止尘埃进入硬盘，损坏在电子计算机中，为了防止尘埃进入硬盘，损坏磁头与磁盘，普遍在转轴处采用磁性液体的防尘磁头与磁盘，普遍在转轴处采用磁性液体的防尘密封。密封。磁性材料的应用之四：军事磁性材料的应用之四：军事 高频，微波纳米

10、磁性材料可用作飞机上的吸波材料高频，微波纳米磁性材料可用作飞机上的吸波材料高频，微波纳米磁性材料可用作飞机上的吸波材料高频，微波纳米磁性材料可用作飞机上的吸波材料许多生物体内就有天然的纳米磁性粒子，如磁性许多生物体内就有天然的纳米磁性粒子，如磁性细菌，鸽子，海豚，石鳖，蜜蜂，人的大脑等细菌，鸽子，海豚，石鳖，蜜蜂，人的大脑等这里有大量的课题需要研究，特别需要有物理这里有大量的课题需要研究，特别需要有物理和磁学背景、生物背景的人员参与，有利于对和磁学背景、生物背景的人员参与，有利于对问题的理解问题的理解其它的一些生命磁现象其它的一些生命磁现象19751975年即发现向磁性细菌年即发现向磁性细菌-

11、体内有一排磁性纳米粒子体内有一排磁性纳米粒子磁性纳米粒子导航作用的物理原磁性纳米粒子导航作用的物理原理和生物过程？理和生物过程？人类大脑中平均含有人类大脑中平均含有2020微克（约微克（约500500万粒）的磁性纳米粒子万粒）的磁性纳米粒子与进化，成长，某些脑功能的关系？与进化，成长，某些脑功能的关系？磁性材料研究热点与难点2，高频磁性3，自旋电子学1，磁记录Albert Fert Peter Grunberg 本课程的本课程的重点重点重点重点：物质的磁性、技术磁化理论和磁性材：物质的磁性、技术磁化理论和磁性材料应用料应用主要内容：主要内容：1、磁学基本理论、磁学基本理论 2、技术磁化过程及理

12、论、技术磁化过程及理论 3、软磁材料及其应用、软磁材料及其应用 4、硬磁材料及其应用、硬磁材料及其应用 5、其他磁性材料、其他磁性材料参考书目和网站：参考书目和网站：1.磁性材料磁性材料 田明波编著田明波编著 清华大学出版社；清华大学出版社；2.磁性物理学磁性物理学 宛德福等编著宛德福等编著 电子科技大学出版社电子科技大学出版社3.凝聚态磁性物理凝聚态磁性物理 姜寿亭，李卫编著姜寿亭，李卫编著 科学出版社科学出版社4.现代磁性材料原理与应用现代磁性材料原理与应用 R.C.奥汉德利著奥汉德利著5.中国磁性材料网中国磁性材料网 6.中国科普博览网磁学馆中国科普博览网磁学馆 考核方式：期末考试与平时考核（出勤和课堂作考核方式：期末考试与平时考核（出勤和课堂作业）相结合的综合考核办法。业）相结合的综合考核办法。成绩评定：采用结构评分，平时成绩占成绩评定：采用结构评分，平时成绩占30（课（课堂出勤堂出勤10%，课堂，课堂ppt讲演占讲演占20%），期末考试成），期末考试成绩占绩占70