無機材料物理性能課后習題答案-資料下載頁
2025-06-20 08:08本頁面
【正文】 : 具有三種超交換類型: AA, BB和AB因為金屬分布在A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.超交換作用的強弱取決于兩個主要的因素: 1)兩離子之間的距離以及金屬離子之間通過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’ 因為ψi越大,超交換作用就越強,所以AB型的交換作用最強.58 論述各類磁性χT的相互關(guān)系1) 抗磁性. 與溫度無關(guān), 02) 順磁性: ,Tc為臨界溫度,成為順磁居里溫度,TTc時顯順磁性 3) 反鐵磁性:當溫度達到某個臨界值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)學表達式；（2）來源和物理意義（3）對磁矩取向的作用。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,退磁場能Fd和外磁場能FH相鄰原子電子自旋的單位體積內(nèi)的交換能A0時,電子自旋不平行,則會引起系統(tǒng)交換能的增加, Fex0,只有當不考慮自旋軌道耦合時,交換能Fex是各向同性的.磁晶各向異性能Fx,是飽和磁化強度矢量在鐵磁材料中取不同方向時隨時間而改變的能量,僅與磁化強度矢量在晶體中的相對晶軸的取向有關(guān),會導致鐵磁體的長度和體積的大小發(fā)生變化,出現(xiàn)所謂的磁致伸縮鐵磁體在受到應力作用時會發(fā)生相應的應變,從而引起磁彈性能Fσ,包括由于自發(fā)形變而引起的磁應力能,包括外加應力和內(nèi)應力鐵磁體在外磁場中具有位能成為外磁場能FH,外磁場能是鐵磁體磁化的動力有限尺寸的鐵磁體材料,受到外加磁場H的變化,會在兩端面上分別出現(xiàn)正負磁荷,從而產(chǎn)生減弱外磁場的磁場Hd,均勻磁化材料的退磁場能Fd為: 510用能量的觀點說明鐵磁體內(nèi)形成磁疇的原因答:根據(jù)熱力學定律,，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,退磁場能是形成磁疇的原因511 設立方晶體鐵磁材料的，計算其單疇的臨界尺寸。解：單位面積的疇壁能量 S為自旋量子數(shù)=1 磁疇寬度 L=102m512設鐵磁材料的內(nèi)應力分布為，試計算弱磁場下材料的磁導率。解：此題通過內(nèi)應力分布為，可見為90176。疇壁位移，其為位移磁方程為，當外磁場變化，疇壁位移平衡時 此時沿外磁場方向上磁矩將增加為單位體積90176。疇壁的面積）設磁疇寬度,在單位體積內(nèi)將有2/D個疇和疇壁數(shù)目,因而單位體積內(nèi)疇壁面積應為將(2)(3)代入(1),可得: 513. 證明復數(shù)磁導率中，證明: 用單弛豫來描述,磁場為交變磁場強度作用下 磁感應強度為 由 所以為半圓形514. 比較靜態(tài)磁化與動態(tài)磁化的特點材料受磁場作用磁滯回歸線包圍面積磁損耗靜態(tài)磁化靜態(tài)磁場大靜態(tài)磁滯損耗動態(tài)磁化動態(tài)磁場小磁滯損耗，渦流損耗，剩余損耗515．討論動態(tài)磁化過程中，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，引起損耗的機理主要是由于不可逆磁化過程產(chǎn)生的磁滯和磁化狀態(tài)滯后于磁場變化的磁后效；2）中頻區(qū)域（f = 104106Hz）,損耗會出現(xiàn)峰值；3）高頻區(qū)域（f = 106—108Hz）, 急劇下降，損耗迅速增加。交變磁場的頻率與疇壁振動的本征頻率或弛豫頻率相同時，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)負值，而出現(xiàn)自然共振引起的峰值，這是由于外加磁場頻率與磁矩進動固有頻率相等時產(chǎn)生共振現(xiàn)象引起的；5）極高頻區(qū)域（f 1010Hz）對應為自然交換共振區(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 為什么碳化硅的電容光煥發(fā)率與其折射率的平方n2相等38
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