磁各向异性的磁各向异性

  magnetic anisotropy

  磁体分歧标的目标的磁性分歧。如弱磁的抗磁、顺磁和反铁磁晶体的磁化率随晶体标的目标分歧而异,强磁体饱和磁化在分歧标的目标时自在能分歧等。磁各向异性对强磁体的技巧磁性有很大年夜影响,因此是强磁物质的主要的基本磁性之一。

  温度低于居里温度(见铁磁性)的铁磁体受外磁场感化时,单位体积物质到达磁饱和所需的能量称为磁晶能,因为晶体的各向异性,沿分歧标的目标磁化所需的磁晶能分歧。对每种铁磁体都存在一个所需磁晶能最小和十分的标的目标,前者称易磁化标的目标,后者称难磁化标的目标。铁磁体受外力感化时,因为磁弹性效应(见磁致伸缩),体内应力和应变的各向异性会招致磁各向异性。在外磁场或应力感化下的铁磁体停止冷、热加工处理时,都可发生感生磁各向异性。铁磁薄膜资料在必然外界条件影响下停止晶体发展时,也会引入发展磁各向异性。磁晶各向异功用Fk常表现为饱和磁化强度矢量Ms相干于主晶轴的夹角的三角函数的幂级数。其表式随晶体对称性而异。统一方晶体,表式为

  式中αi为Ms相干于三个[100]轴的标的目标余弦。k1和k2为磁晶各向异性常数。自在能低的标的目标称为易磁化标的目标,自在能高的标的目标称难堪磁化标的目标。k1和 k2的数值随资料而异,且随温度变更。其符号和大年夜小决定资料的难易磁化标的目标和难易的水平。在基础研究中,有时磁晶各向异功用表现为正交的球谐函数的展开式。

  磁晶各向异功用的微不美观机制主要有以下几种:①磁偶极相互感化。经典的磁偶极感化只对非立方晶体能惹起各向异性。但经常不是主要的贡献。②各向异做爱换感化。来自轨道-自旋感化对交换感化的影响。存在于某些稀土离子及低对称化合物中。③单离子各向异性。为晶体电场和轨道-自旋感化的联合效应。它使单个离子的能级出现各向异性。对铁氧体和一些稀土离子,它的贡献是主要的。④巡游电子各向异性。来自轨道-自旋感化对能带的影响。实用于3d金属及合金。

  

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