磁性材料的磁性及工程应用
磁学中的磁性材料特性与应用
磁学中的磁性材料特性与应用磁性材料是一类具有特殊磁性性质的物质，广泛应用于电子、通信、医疗、能源等领域。
本文将从磁性材料的特性和应用两个方面进行探讨。
一、磁性材料的特性磁性材料的特性主要包括磁化强度、磁化曲线、磁滞回线等。
磁化强度是指材料在外加磁场作用下的磁化程度，通常用磁化强度矢量来表示。
磁化曲线描述了材料在外加磁场变化时的磁化过程，可以分为顺磁性、抗磁性和铁磁性。
顺磁性材料在外加磁场作用下，磁矩与磁场方向相同；抗磁性材料则相反，磁矩与磁场方向相反；而铁磁性材料在外加磁场作用下，磁矩与磁场方向平行或反平行。
磁滞回线是描述材料在磁化和去磁化过程中磁化强度的变化曲线，可以用来表征材料的磁化和去磁化特性。
磁性材料的特性决定了它们在各个领域的应用。
例如，铁磁性材料常用于制造电机、变压器等电磁设备，因为它们具有较高的磁导率和饱和磁感应强度；顺磁性材料则常用于医学成像、核磁共振等领域，因为它们对外加磁场具有较强的响应能力；抗磁性材料则广泛应用于磁屏蔽、磁存储等领域，因为它们具有良好的抗磁性能。
二、磁性材料的应用1. 电子领域磁性材料在电子领域的应用非常广泛。
以硬磁材料为例，它们常用于制造磁头、磁盘等存储设备，因为硬磁材料具有较高的矫顽力和矫顽力储量。
软磁材料则常用于制造变压器、电感等电磁设备，因为软磁材料具有较低的矫顽力和矫顽力储量，能够有效减小能量损耗。
2. 通信领域磁性材料在通信领域的应用主要体现在电磁波的控制和传输方面。
例如，铁氧体材料具有较高的磁导率和较低的磁滞损耗，常用于制造天线、滤波器等通信设备，能够有效地控制和传输电磁波信号。
3. 医疗领域磁性材料在医疗领域的应用主要体现在磁共振成像和磁治疗方面。
顺磁性材料常用于磁共振成像中的对比剂，能够提高图像的对比度和清晰度。
磁性纳米颗粒则常用于磁治疗中的靶向输送和热疗，能够实现对癌细胞的精确杀灭。
4. 能源领域磁性材料在能源领域的应用主要体现在电池、超级电容器等储能设备中。
固体物理学中的磁性材料及其应用
固体物理学中的磁性材料及其应用随着科技的不断发展，磁性材料在现代工业中扮演着越来越重要的角色。
作为一种特殊的固体物质，磁性材料具有很多优异的物理和化学性质，使得它被广泛应用于现代工业、医学、生物学等领域。
本文将介绍固体物理学中的磁性材料及其应用。
一、磁性材料的基本概念磁性材料是指能够吸引铁、镍、钴等磁性金属的材料，其主要特点是在外部磁场的作用下，其内部自发地产生磁场，表现为磁化。
磁性材料可根据其磁滞曲线形状分为软磁性材料和硬磁性材料两大类。
软磁性材料的磁滞曲线呈现出相对平缓的倒钟形，其主要应用于电子变压器、电感器、磁性头等电子元器件中。
硬磁性材料的磁滞曲线呈现出明显的"开口"形状，具有很高的矫顽力和剩磁，其主要应用于电机、电磁铁、磁盘等领域。
二、磁性材料的种类及其性质1、铁磁性材料铁磁性材料具有很强的磁性，在磁化后能够持久地保持磁性。
目前应用较多的铁磁性材料主要包括铁、钴及其合金、氧化铁、钡铁酸盐等。
其中，铁是一种典型的铁磁性材料，其磁化强度和磁导率较高，应用广泛。
氧化铁是一种非晶态磁性材料，具有小的磁滞损耗、较高的矫顽力等特点，常用于高频电子元器件中。
2、顺磁性材料顺磁性材料是指在外磁场作用下，其磁矩方向和外磁场方向一致，而不像铁磁性材料那样在磁化后仍然保持磁性。
目前应用较多的顺磁性材料主要包括铝、铜、锌等。
这些材料在制备过程中需要去除其中的杂质，以获得较高的磁化率和磁导率。
3、抗磁性材料抗磁性材料是指在外磁场作用下，其磁矩方向与外磁场方向相反，因而不能被磁化，比如铜、银、金等。
这些材料应用于磁感应计、磁强计等测量仪器中。
三、磁性材料的应用1、计算机、通信技术磁盘是计算机的重要存储设备，用于存储大量的数据信息。
在磁盘的制造中，磁性材料起到了重要作用。
当外磁场作用于磁盘时，磁盘的表面就会形成一定的磁性图案，这些磁性信息将被磁头读取，并转化为电信号，最终被计算机处理。
2、医学领域磁性材料在医学领域中应用广泛。
铁磁材料的磁性研究与应用
铁磁材料的磁性研究与应用随着科学技术的不断发展，人类对于材料的研究日益深入，特别是在磁性材料的研究领域中，更是取得了诸多新的成果。
其中，铁磁材料作为一类重要的磁性材料，其磁性的研究与应用也备受关注。
一、铁磁材料的磁性铁磁材料是一类能持续保持磁性的物质，它们包括了铁、镍、钴等金属及其合金。
这类材料具有高饱和磁感应强度、高矫顽力等优点，并且稳定性较强，在电机、传感器、磁卡等各种领域都有广泛的应用。
在磁性的研究中，铁磁材料的磁性表现出了一系列的现象，如顺磁、铁磁、反铁磁等。
在顺磁性中，当物质中存在着一定的未成对自旋电子(即分子场)时，分子场会增强磁化强度，从而形成顺磁性。
而在铁磁性中，当物质中的电子磁矩最大时，形成铁磁性。
反铁磁性则不同于铁磁性，它的磁性主要是由区域性反向排列的微观磁性单元所造成的。
二、铁磁材料的应用铁磁材料在工业和生活中的应用十分广泛，下面为大家介绍几个具体的应用领域。
1.电机在电机领域中，铁磁材料是制作电机转子和定子的重要材料之一。
在现代工业中，各种大小不同、功率不同的电机都依靠铁磁材料来制造。
2.传感器铁磁材料作为一种磁性材料，能够感受并产生磁场，所以在传感器中也广泛应用。
如在运动传感器中使用铁磁材料，就可以利用材料的磁性进行测量，并将信号转化为数字信号，以判断物体的位置和速度。
3.磁性存储器铁磁材料作为一种存储介质，可以保持信息的稳定性，而且具有容量大、速度快、保存时间长的特点。
因此，在电脑硬盘、U 盘等存储器中的磁性材料也是铁磁材料。
4.磁卡在磁卡制造方面，铁磁材料也是不可或缺的一种材料。
因为铁磁材料中的磁性能够保持长期稳定的状态，能够记录信息，所以可以将其用于制作磁条，并用于支付、门禁系统等领域。
总之，铁磁材料的磁性研究与应用涵盖了诸多领域，其磁性特性和性能的进一步研究和开发，将为未来的科技创新和社会进步提供一定的支持和帮助。
磁性材料的特性与应用
磁性材料的特性与应用磁性材料是一类具有特殊物理特性的材料，在现代科技中起着重要的作用。
它们具有吸引或排斥其他物体的特性，能够产生磁场，并且可以被磁场所控制。
这使得磁性材料在多个领域有着广泛的应用。
本文将探讨磁性材料的特性和一些典型的应用。
磁性材料的物理特性可归纳为三个方面：磁化、导磁和磁滞。
首先，磁化是磁性材料最基本的特性之一。
在存在磁场的作用下，磁性材料能够被磁化，形成磁矩。
这种磁矩可以通过外加磁场的磁力来改变材料的方向和大小。
这使得磁性材料具有了磁性，即它们能够吸引或排斥其他磁性物体。
其次，导磁是磁性材料的另一个重要特性。
导磁性是指材料对磁场的相对应答能力。
磁性材料能够有效地吸收和储存磁场能量，因此具有较高的导磁率。
导磁性使得磁性材料在电感器、变压器等电磁设备中得到广泛应用。
通过合理选择导磁材料，可以提高设备的性能和效率。
最后，磁滞是磁性材料的一种特性，用来描述材料在磁化和解磁化过程中所表现出的残留磁化和磁场对材料的影响。
磁滞损耗是指材料在磁化和解磁化过程中产生的能量损失。
磁滞性能较好的材料能够减少能量损耗，并且具有较高的磁场稳定性。
因此，磁性材料在磁存储、电机、发电机等领域中得到广泛应用。
既然磁性材料具有以上特性，那么它们又是如何在实际应用中发挥作用呢？首先，磁性材料在电子行业中得到了广泛应用。
硬盘驱动器中的读写头和电脑扬声器中的音圈利用了磁性材料的吸附和排斥特性，实现了信号的传输和转换。
此外，磁性材料也被广泛应用于传感器和显示设备中，如磁力计、地理信息系统和液晶显示屏等。
其次，磁性材料在能源行业中也发挥着重要作用。
永磁发电机是一种高效能源装置，磁性材料的应用使得发电机的效率大大提高。
此外，太阳能和风能的转化依赖于磁性材料制造的发电机组件。
此外，磁性材料在医学领域中也有应用。
磁共振成像（MRI）是一项常用的医学检测技术，它利用磁性材料的特性来生成高清晰度的内部图像。
此外，磁性材料也在生物医学治疗中用于靶向药物输送和磁热治疗等领域。
磁性材料的用途及原理
磁性材料的用途及原理
磁性材料是一类具有磁性的材料，其主要由铁、钴、镍等金属或者铁氧体、钕铁硼等复合材料组成。
磁性材料在现代社会中广泛应用于许多领域，包括以下几个方面的用途。
1. 电子技术和电气工程：磁性材料广泛应用于电感、电机、变压器等电子和电气设备中。
原理是利用磁性材料的磁场吸引和排斥的特性，实现电能的传递和转换。
2. 计算机和通信设备：磁性材料用于制造磁盘驱动器、硬盘等存储设备，通过磁性材料上的磁性信息的读写，存储和检索大量的数据。
3. 医疗设备和生物技术：磁性材料在医学成像领域，如磁共振成像（MRI）和磁性共振成像（MRS）中起着重要作用。
此外，磁性材料还用于制造磁性纳米颗粒，用于药物传递、磁性治疗等生物技术应用。
4. 汽车工业：磁性材料用于汽车制动系统、电动汽车驱动系统等。
磁性材料的原理是通过磁力产生摩擦力或者转动力，实现汽车的制动和驱动。
5. 磁存储介质：磁性材料被广泛用于制造磁带、软磁盘等磁存储介质，通过磁性材料上磁留信息的记录和读写实现数据的存储和检索。
磁性材料工作原理主要有两个方面。
一方面，磁性材料通常由微小的磁性颗粒组成，这些颗粒具有自旋磁矩，能够产生磁场。
磁性材料在外部磁场作用下，这些磁矩会被排列成一定的方向，从而形成强磁性。
另一方面，磁性材料还具有磁导性，其内部的电子可以自由运动，并且可以对外界的磁场作出响应。
这种响应主要表现为磁性材料对磁场的吸引和排斥的行为。
新型磁性材料的研究和应用
新型磁性材料的研究和应用一、磁性材料简介磁性材料是具有磁性的材料，主要包括铁磁体、亚铁磁体和顺磁体三类。
其中，铁磁体具有强磁性，是磁性材料研究的主要对象。
二、新型磁性材料的研究1. 磁量子点材料磁量子点具有亚微米的尺寸，表现出与常规磁性材料不同的物理和化学特性。
磁量子点材料已经在数据存储、磁性探针和生物医学等领域得到广泛应用。
2. 氢化物磁性材料氢化物磁性材料是一种新型的磁性材料，具有优异的磁性和反铁磁性转变温度。
目前已经在能源、环保等领域得到广泛应用。
3. 比熵效应磁性材料比熵效应磁性材料是一种磁光材料，具有在磁场中改变发光强度的特点。
该材料已经在生物医学和材料科学领域得到广泛应用。
三、新型磁性材料的应用1. 数据存储新型磁性材料在数据存储领域有着广泛的应用。
比如，亚铁磁体被用于制造高密度硬盘、磁带和各种存储媒介。
2. 生物医学新型磁性材料在生物医学领域有着广泛的应用。
比如，磁性纳米粒子被用于分子成像、靶向治疗和细胞追踪等领域。
3. 环保新型磁性材料在环保领域有着广泛的应用。
比如，氢化物磁性材料可以用于磷酸盐的吸附和处理，可以有效减少农业和工业排放的污染物。
四、新型磁性材料的未来发展方向1. 高性能材料未来的新型磁性材料将会更加注重高性能的开发，以满足人们在各个领域的需求。
2. 应用领域的拓展未来的新型磁性材料将会更加注重应用领域的拓展，以满足人们不断变化的需求。
3. 绿色环保未来的新型磁性材料将会更加注重环保，以减少对环境的污染。
结论：新型磁性材料的研究和应用，对各个领域都有着重要的意义。
未来，新型磁性材料将会更加注重高性能、应用领域的拓展和绿色环保。
磁性材料的应用及开发
磁性材料的应用及开发磁性材料是一种具有特殊性质的材料，它们能够对外界磁场做出反应，表现出吸引或排斥的力，因此被广泛应用于许多重要领域。
一、磁性材料的种类磁性材料可以分为软磁性材料和硬磁性材料两类。
软磁性材料是指在磁场作用下易于磁化并失磁的材料，主要用于制造变压器、电感器、磁头等电子元器件。
硬磁性材料则是一种保持着自身磁性的材料，常用于生产磁铁、磁性存储器等。
二、磁性材料的应用1. 电子元器件软磁性材料在电子元器件中有着重要的应用，它们常用于制造变压器、电感器、磁头等。
变压器或电感器可以将交流电转化为稳定的直流电，而磁头则可以将磁性信号转化为电信号。
因此，磁性材料对于现代电子技术的发展有着非常重要的贡献。
2. 磁性存储器磁性存储器是我们日常生活中较为常见的一种电子存储设备，它们使用硬磁性材料作为存储介质，通过磁极的极性来表示存储的 0/1 数据。
随着信息技术的不断发展，磁性存储器的容量也不断提高，无论是个人电脑还是大型数据中心，都需要大量的磁性存储器来存储数据。
3. 医疗领域磁性材料在医疗领域也有着广泛的应用，例如核磁共振成像（MRI）就是一种基于磁性材料的成像技术，通过对人体内部的水分子进行磁共振测量，可以得到高清晰度的图像，以便医生进行诊断和治疗。
此外，磁性材料还可以用于制造人工内耳、磁性贴片等医疗器械。
4. 环保产业磁性材料在环保产业中的应用也越来越多，例如用于油污清洁的磁性吸附剂、磁性分离技术、磁性气体净化器等。
这些应用可以帮助我们更有效地处理环境污染问题。
三、磁性材料的开发随着科技的不断发展，磁性材料的种类和性能也在不断地得到改进和提升。
例如，基于磁阻效应的磁性材料可以用于制造更快速和灵活的磁性存储器，有机磁性材料可以作为柔性电子材料，用于制造可穿戴设备等。
此外，还有许多新型磁性材料正在不断涌现，如石墨烯、拓扑绝缘体等。
但是，磁性材料的开发也面临着一些挑战。
例如，一些磁性材料的稳定性和生产成本仍然需要得到优化，同时对于磁性材料的环境友好性和可持续性也需要更多的关注。
磁性材料的性质及其应用
磁性材料的性质及其应用磁性材料是指具有磁化能力的材料，包括铁、镍、钴等金属，以及铁氧体、永磁体等无机化合物和铁磁性合金等有机化合物。
在电子技术、电力、通信、机械制造等领域都有广泛的应用。
一、磁性材料的性质磁性材料的主要性质是磁场强度、矫顽力、铁磁性和磁损耗。
磁场强度是指磁体在磁场中所受到的力量大小，矫顽力是指在外界磁场作用下使材料磁化时需要的最小磁场强度。
铁磁性是指物质在磁场下呈现出的磁性行为，分为顺磁性和抗磁性。
磁损耗是指材料在磁场作用下发生的热损耗和能耗。
二、磁性材料的应用1. 电子技术领域磁性材料在电子技术领域中应用广泛，如电动机、发电机、变压器、磁带等等。
电动机中常用的磁性材料为永磁体材料，常用于制作马达定子和转子。
而变压器中的铁芯材料则是铁氧体材料，其特点是饱和磁通密度高、矫顽力小、磁导率高、磁损耗小等特性；还有磁带的制作中，铁磁合金是其关键材料。
2. 电力领域磁性材料在电力领域中也有广泛应用，如变压器、电感器等。
在变压器中，铁芯材料是铁氧体和硅钢片，电感器中则使用铁氧体和永磁体等磁性材料制成。
3. 通信领域在通信领域中，磁性材料主要用于制造与磁性元件有关的电子器件，如声控磁头、磁卡等等。
其中，磁控磁头的感应原理是基于在外磁场的作用下，磁头中的磁性材料发生磁化，从而检测或记录磁信号。
4. 机械制造领域在机械制造领域中，磁性材料主要用于制造磁性元件和磁性工具，如磁性夹具、磁性钻床等等。
如磁性夹具是在磁性材料的作用下通过磁力吸附和保持工件，实现高效的定位和加工，是现代数控加工、精密加工中常用的工具设备。
总之，磁性材料拥有独特的物理性质，具有广泛的应用前景，可广泛应用在电子技术、电力、通信、机械制造等领域。
在未来的发展中，我们有理由相信，随着先进材料技术的不断革新和创新，磁性材料的应用前景也将更加广阔。
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磁性材料的磁性及工程应用磁性材料指具有强的磁性及工程应用价值的材料。
大抵可分为：「永久磁性材料」、「暂时磁性材料」及「半永久磁性材料」三大类。
它们广泛地应用於电子、电机、资讯、机械及交通等产业上。
本文简介磁性的由来、各类磁性材料的特性与功用。
磁性材料（magnetic materials）系你我周遭俯拾即是的材料。
较醒目的，如白板上的磁铁、磁性跳棋下面的磁石、指南针、录音带、磁头、软式磁碟片等等；另外有更大量包装在某些装置裏面的磁性材料，如马达、电视机、变压器、汽车等等内部，不一而足。
可以说，磁性材料已与现代人的生活息息相关。
在材料科学的领域内，它回类在「电子材料」裏面（与导电材料、尽缘体、半导体等并列）。
但具有磁性之材料又涵盖金属材料、陶瓷材料，甚至於高分子材料。
它的形态还包括块料（b1uk）、粉体（particulate）及薄膜（thin film）等。
因此磁性材料本身为具有多元化角色的材料。
以物理学的观点来说，任何材料都是磁性材料，也就是说，每一种材料都有一定的磁现象。
有的在磁场内会抵消一小部分磁场强度，呈现「反磁性」（diamagnetism），如铜；有的在磁场内有微小的正感应，呈现「顺磁性」（paramagnetism），如空气；有的在磁场内会感应产生很强的磁性量——称为磁化量（magnetization），呈现铁磁性（ferromagnetism，又称强磁性）或者亚铁磁性（ferrimagnetism，又称亚强磁性）等种类繁多。
在产业上，只有具强磁性或亚强磁性的材料才能加以利用。
但在物理、化学及医学上，其他类型的磁性也有很大的功用。
最有趣的例子是，医学上利用人体器官分子的磁共振，可以迅速作完全身健康检查，由器官分子的「磁性」，可以检测病变之有无，所使用的设备叫做MRI（magnetic resonance imaging）。
在此，只拟介绍产业应用价值较大的强磁性及亚强磁性材料（永久及暂时磁性材料；半永久性者种类及应用较少，限於篇幅不谈）。
磁性的由来直到二十世纪以前，人们（包括科学家）对物质磁性的了解，不会比我们的老祖宗在数百、甚至於数千年前的了解好到那裏往。
最近七十多年来，靠著很多受过严密科学练习的物理家、化学家及数学家不断的努力，终能逐渐解开它神秘的面纱，一窥其全貌。
让我们循著先哲的路线来了解磁性的起源。
由实验得知，两磁极间有相吸或相斥之力，称为磁力。
因此由力的丈量，可以得知「磁」的大小。
有力就会有力矩，因磁所起的力矩称为「磁矩」（magnetic moment）。
早期科学家（例如法拉第、居里等人）尝试在磁场内丈量物质所含磁矩之大小及其随温度变化的关系，从而发现不同物质的不同反应。
一物体所含磁矩之量称为「磁化量」。
单位磁场所能引起的磁化量称为「磁化率」（magneticsusceptibility），由磁化率对温度的定量关系，吾人便可定义反磁性、顺磁性及强磁性等的不同。
但何以如此？仍然没有答案。
首先，磁矩是什麼呢？若将磁铁一再分割，每一新得之颗粒皆为一新的磁铁，具有南、北（N、S）极，分割到最小而仍会保有N、S两极的即为磁矩。
目前，我们已知电子自旋或公转，就造成此种最小单位（比如电流绕线圈活动造成磁场）。
换句话说，磁矩就是电子运动（公转、自转），未被抵消的净量，亦即为磁陀（magnetic spin）之净值。
除反磁性物质以外，所有其他物质在磁场内都有或多或少的磁矩，可以定量地量测出来，很显然地它们都含有磁性的原子（分子）。
那麼强磁性是怎麼来的呢？何以同样含有磁性原子而有的是强磁性，有的却没有呢？1907年，魏斯（Weiss）重复居理於1895年的实验，再配合数学家蓝古文（Langeuim）的理论，假设磁性「分子」（当时以为分子是物质之最小单位）间有相互作用，称为分子场（molecularfield），并大胆推断非强磁性物质之分子场很小，而强磁性物质之分子场非常大，大到足以使「分子」之磁矩同向排列而达饱和。
温度高到居里点（编注：铁磁性物质由强磁性变为顺磁性时的温度，称为居里点）以上时，热能破坏了分子场的排列作用，使磁性「分子」混乱，即为顺磁性。
然则，何以大部分铁、钴、镍等强磁性元素不会吸引别的铁、钴、镍呢？既然它们内部已磁化到饱和，应可作为很强的永久磁铁才是啊。
魏斯又提出另一个大胆假设，那就是物系为降低自由能以达安定化，会进步乱度。
强磁性物质内部自动分成很多小区域，称为磁区（magnetic domain）。
在同一磁区内磁化方向是一致的，不同磁区间的磁化方向不同且呈混乱化，故互相抵消，平常感觉不到它有磁性，只有在磁场内加以磁化，打破磁区之混乱状态，才能感受到它的强磁性。
后人的实验（1931年）印证此一「预言」（见图一），使魏斯名垂千古，其大胆假设、小心求证的治学态度更是为人津津乐道的原则。
1948年，魏斯的门生尼尔（Néel）继续他的研究，发现某些物质原子的磁矩受结晶格子影响很大，且分子场的作用很强，为负的，导致相邻原子列之磁化方向相反。
若大小相等则完全抵消，呈现「反强磁性」（antiferromagnetism）。
若大小不等，则呈现「亚强磁性」；至此，物质之「磁」现象原理已大致揭晓，尼尔因而在1970年荣获诺贝尔物理奖。
磁性材料的磁现象由磁区之消长来决定。
磁区与磁区之间的界面称为磁区壁（domain wall），其内磁陀由一个方向逐渐转至另一方向，它很薄，只有数十至数百埃（?）。
磁性材料的磁区壁假如能随外加磁场的变动而随时移动，该材料即是很轻易被磁化到饱和，也很轻易消磁；反之，假如想法阻碍磁区壁的运动，则被磁化到饱和后该材料便不易被消磁。
前者呈现暂时磁性，后者呈现永久磁性。
磁性材料学家的工作即在於：利用固态物理、材料工程学、物理冶金学、机械冶金学等学理或技术，控制磁性材料的成分、显微结构而使其性质合於所需。
永久磁性材料及其应用磁性材料的优劣常以磁滞曲线（hysteresisloop，见图二），所呈现的数据表示之。
图上OBs表磁化曲线，其上於原点的切线斜率称为初导磁率（initial permeability，μo），割线斜率代表特定的B／H（磁感应／磁场强度）比值，最大者即为最大导磁率（μm）。
Bs点代表饱和磁感应（saturation induction）单位以千高斯（kG）表示；Br点为残留磁感应；Hc点称为保磁力或矫顽磁力〔coercive force，单位为Oe或kOe，1Oe相当於（1000／4π）A／m〕。
在第二象限之磁滞曲线上任一点都代表一特定之B×Ｈ值（对B、H投影线所围面积），其最大者称为最大磁能积〔maximum energy product，简写为（BH）m，单位G. Oe，以百万倍表之则为MGOe〕。
永久磁性材料讲究Hc、Br及（BH）m愈大愈好，尤其（BH）m，它代表该磁铁磁化后所贮存在内部的能量，（BH）m值愈大代表它愈能对外作功，就像永不枯竭的电池一样，若Hc够大（数千Oe以上），居里温度够高，它便不易被消（退）磁。
工程上Hc＞200Oe者，便可称为永久磁铁。
十九世纪末至二十世纪初，可用的永久磁铁只有淬火碳钢。
碳钢淬火硬化，Hc即升高，愈硬者Hc愈高，故永久磁性又称「硬」磁性；反之退火软化者呈现暂时磁性，或「软」磁性。
淬火钢Hc只有50～70Oe，（BH）m只有0.2～0.3MGOe。
1916年，科学家在碳钢内添加Cr、W、Co，使Hc增至145～250Oe，（BH）m近於1MGOe，在当时是很大的突破。
1931年日人三岛发明Fe-Ni-Al三元合金磁铁，Hc 高达500Oe（BH）m则达1.4MGOe，打开近代永磁材料发展的大门。
以Fe-Al-Ni 为主，添加Co、Cu、Si、Ti等元素改进而成的Alnico合金，直到1970年以前一直是永久磁铁的主流。
材料科学家藉合金设计的法则，控制其相变化，使产生离相分解反应（spinodal decomposition）；并在磁场内冷却，令分解所得之相沿磁场方向生长而得异方性很高的优秀磁铁，Hc达600～2000Oe，（BH）m为3～12MGOe间，可藉合金组成分及热处理而调整磁性材料的特性。
时至本日，虽大量更新式或价廉之永磁已逐渐取而代之，但它极为稳定的磁性（可应用至500℃之高温，使它在某些特定的应用（如微波通讯）上，仍然不易遭淘汰。
1970年代发明之Fe-Cr-Co永磁合金即采用Alnico之原理设计出来，其磁性亦与Alnico合金相当，笔者曾作过多年研究，图三即显示利用磁场热处理，使Fe28Cr-12Co-Ti合金的离相分解沿磁场方向排列的情况。
分解出来的颗粒均匀直径约300?，均匀长度约1200?，磁区壁在其内之运动极其困难，故Hc值很高，成为永久磁铁。
1932～1938年间，在日、荷两地开始发展的磁性氧化物——铁氧体（ferrites），为本日永久磁性材料主流之一。
铁氧体的主要成分为Ba0.6Fe2O3及Sr0.6Fe2O3，属於六方晶系；其Hc约1.8～3.2kOe，Br约2.2～4.3，（BH）m约1.0～4.0MGOe （视添加剂及装程等而异）。
由於价廉、制取轻易，应用很广，目前台湾月需2,000余吨，约3／4自制。
1969年，材料科学家研制成功稀土-钴化物的永久磁铁，为永久磁铁开辟了另一片新天地。
近二十年来，稀土永久磁铁有长足进步。
自最早之SmCo5合金而Sm(Co,Fe,Cu,Zr )7.2-8.5（即Sm2CO17型）合金，到最近的Nd2Fe14B合金（1984年起），磁能积从破纪录的20MGOe（SmCo5 ）到30MGOe（Sm2Co17型）再到50MGOe （Nd-Fe-B合金），呈现奔腾式的进展，这都是回功於材料科学的研究与发展。
国内目前在这方面的研究与开发工作已与国际同步，产业产制也展开，为很有潜力的高科技产业。
图四为笔者所研究的Nd-Fe-B合金之高解像电子显微镜照片，显示两颗Nd2Fe14B晶粒间的粒界有一层体心立方（bcc）相的构造，晶粒内之平行线纹为c平面之格子像。
其他的永磁材料还有很多，例如Cu-Ni-Co合金、Mn-Al-C合金及Pt-Co合金等，还有不下十余种，限於篇幅无法逐一介绍。
在永久磁性材料中，有一些是体积很小而功效很大的「磁纪录材料」（magnetic recordingmaterial）：粉末状的有γ-Fe2O3、CrO2、Fe4N，金属粉如Fe粉、Fe-Co 合金粉等，大量用於录音带、录影带、磁碟等产业；另有制成薄膜状的Fe-Ni、Fe-Ni-P、Fe-Ni-Cr、Fe-Ni-Co等用於硬式磁碟，Co-Cr用於垂直纪录，Tb-Fe-Co 及Gd-Co等用於可读写的磁光纪录等。