材料物理性能習(xí)題解答-資料下載頁(yè)
2025-04-04 02:26本頁(yè)面
【正文】 超交換類(lèi)型: AA, BB和AB因?yàn)榻饘俜植荚贏位和B位,且A位和B位上的離子磁矩取向是反平行排列的.超交換作用的強(qiáng)弱取決于兩個(gè)主要的因素: 1)兩離子之間的距離以及金屬離子之間通過(guò)氧離子所組成的鍵角ψi 2) 金屬離子3d電子數(shù)目及軌道組態(tài).AB型ψ1=125176。9’ 。 ψ2=150176。34’AA型ψ3=79176。38’BB型ψ4=90176。 ψ5=125176。2’ 因?yàn)棣譱越大,超交換作用就越強(qiáng),所以AB型的交換作用最強(qiáng).58 論述各類(lèi)磁性χT的相互關(guān)系1) 抗磁性. 與溫度無(wú)關(guān), 02) 順磁性: ,Tc為臨界溫度,成為順磁居里溫度,TTc時(shí)顯順磁性 3) 反鐵磁性:當(dāng)溫度達(dá)到某個(gè)臨界值TN以上,服從居里外斯定律 4) 鐵磁性: χf0, T Tc,否則將轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾判?并服從居里外斯定律 5) 亞鐵磁性: 是未抵消的反鐵磁性結(jié)構(gòu)的鐵磁性59比較鐵磁體中五種能量的下列關(guān)系:（1）數(shù)學(xué)表達(dá)式；（2）來(lái)源和物理意義（3）對(duì)磁矩取向的作用。答:鐵磁材料的五種相互作用能分別為: 交換能Fex,磁晶各向異性能Fx,磁彈性能Fσ,退磁場(chǎng)能Fd和外磁場(chǎng)能FH相鄰原子電子自旋的單位體積內(nèi)的交換能A0時(shí),電子自旋不平行,則會(huì)引起系統(tǒng)交換能的增加, Fex0,只有當(dāng)不考慮自旋軌道耦合時(shí),交換能Fex是各向同性的.磁晶各向異性能Fx,是飽和磁化強(qiáng)度矢量在鐵磁材料中取不同方向時(shí)隨時(shí)間而改變的能量,僅與磁化強(qiáng)度矢量在晶體中的相對(duì)晶軸的取向有關(guān),會(huì)導(dǎo)致鐵磁體的長(zhǎng)度和體積的大小發(fā)生變化,出現(xiàn)所謂的磁致伸縮鐵磁體在受到應(yīng)力作用時(shí)會(huì)發(fā)生相應(yīng)的應(yīng)變,從而引起磁彈性能Fσ,包括由于自發(fā)形變而引起的磁應(yīng)力能,包括外加應(yīng)力和內(nèi)應(yīng)力鐵磁體在外磁場(chǎng)中具有位能成為外磁場(chǎng)能FH,外磁場(chǎng)能是鐵磁體磁化的動(dòng)力有限尺寸的鐵磁體材料,受到外加磁場(chǎng)H的變化,會(huì)在兩端面上分別出現(xiàn)正負(fù)磁荷,從而產(chǎn)生減弱外磁場(chǎng)的磁場(chǎng)Hd,均勻磁化材料的退磁場(chǎng)能Fd為: 510用能量的觀點(diǎn)說(shuō)明鐵磁體內(nèi)形成磁疇的原因答:根據(jù)熱力學(xué)定律,，分成磁疇后比分成磁疇前能量縮小,故鐵磁材料自發(fā)磁化后必然分成小區(qū)域的磁疇,使總自由能為最低,退磁場(chǎng)能是形成磁疇的原因511 設(shè)立方晶體鐵磁材料的，計(jì)算其單疇的臨界尺寸。解：?jiǎn)挝幻娣e的疇壁能量 S為自旋量子數(shù)=1 磁疇寬度 L=102m512設(shè)鐵磁材料的內(nèi)應(yīng)力分布為，試計(jì)算弱磁場(chǎng)下材料的磁導(dǎo)率。解：此題通過(guò)內(nèi)應(yīng)力分布為，可見(jiàn)為90176。疇壁位移，其為位移磁方程為，當(dāng)外磁場(chǎng)變化，疇壁位移平衡時(shí) 此時(shí)沿外磁場(chǎng)方向上磁矩將增加為單位體積90176。疇壁的面積）設(shè)磁疇寬度,在單位體積內(nèi)將有2/D個(gè)疇和疇壁數(shù)目,因而單位體積內(nèi)疇壁面積應(yīng)為將(2)(3)代入(1),可得: 513. 證明復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率中，證明: 用單弛豫來(lái)描述,磁場(chǎng)為交變磁場(chǎng)強(qiáng)度作用下 磁感應(yīng)強(qiáng)度為 由 所以為半圓形514. 比較靜態(tài)磁化與動(dòng)態(tài)磁化的特點(diǎn)材料受磁場(chǎng)作用磁滯回歸線包圍面積磁損耗靜態(tài)磁化靜態(tài)磁場(chǎng)大靜態(tài)磁滯損耗動(dòng)態(tài)磁化動(dòng)態(tài)磁場(chǎng)小磁滯損耗，渦流損耗，剩余損耗515．討論動(dòng)態(tài)磁化過(guò)程中，磁損耗與頻率的關(guān)系。1）低頻區(qū)域（f 104Hz）和隨頻率f的變化較小，引起損耗的機(jī)理主要是由于不可逆磁化過(guò)程產(chǎn)生的磁滯和磁化狀態(tài)滯后于磁場(chǎng)變化的磁后效；2）中頻區(qū)域（f = 104106Hz）,損耗會(huì)出現(xiàn)峰值；3）高頻區(qū)域（f = 106—108Hz）, 急劇下降，損耗迅速增加。交變磁場(chǎng)的頻率與疇壁振動(dòng)的本征頻率或弛豫頻率相同時(shí)，發(fā)生疇壁共振或疇壁弛豫而吸收大量引起損耗增大4）超高頻區(qū)域（f = 108—1010Hz）繼續(xù)下降，1可能出現(xiàn)負(fù)值，而出現(xiàn)自然共振引起的峰值，這是由于外加磁場(chǎng)頻率與磁矩進(jìn)動(dòng)固有頻率相等時(shí)產(chǎn)生共振現(xiàn)象引起的；5）極高頻區(qū)域（f 1010Hz）對(duì)應(yīng)為自然交換共振區(qū)域。 6 材料的功能轉(zhuǎn)換性能61 金紅石（TiO2）的介電常數(shù)是100，求氣孔率為10%的一塊金紅石陶瓷介質(zhì)的介電常數(shù)。62 一塊1cm*4cm*，,。求：相對(duì)介電常數(shù)；損耗因素。63 鎂橄欖石(Mg2SiO4)瓷的組成為45%SiO2,5%Al2O3和50%MgO,在1400℃燒成并急冷（保留玻璃相），陶瓷的εr=。，估算玻璃的介電常數(shù)εr。（設(shè)玻璃體積濃度為Mg2SiO4的1/2）64 如果A原子的原子半徑為B的兩倍，那么在其它條件都是相同的情況下，原子A的電子極化率大約是B的多少倍？65 為什么碳化硅的介電常數(shù)與其折射率的平方n2相等？38
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