《材料物理性能基础》期末复习20111222
材料物理性能期末复习重点-田莳.docx
1. 微观粒子的波粒二象性在量子力学里,微观粒子在不同条件下分别表 现出波动或粒子的性质。
这种量子行为称为波E.h 粒二象性「=云P2. 波函数及其物理意义微观粒子具有波动性，是一种具有统计规律的 几率波，它决定电子在空间某处出现的几率， 在t 时刻，几率波应是空间位置（x,y,z,t ）的 函数。
此函数 称波函数。
其模的平方代表粒 子在该处出现的概率。
表示七时亥（］、 （x 、y 、z ）处、单位体积内发现粒子的几率。
3. 自由电子的能级密度能级密度即状态密度。
dN 为E 到E+dE 范围内总 的状态数。
代表单位能量范围内所能容纳的电 子数。
4. 费米能级3. 2.1费米分布函数绝对温度T 下的物体内，电子达到热平衡状态时，一个 能量为E 的独立量子态，被一个电子占据的几率为：九（E ）=—U T —电子的费米分布函数1 + £ “K Q 为玻尔兹曼常数。
E F为…个类似于积分常数的-个待定常数，称为费米能级。
它描述了在热平衡状态下，在一个费米粒子系统（如电子系统）中 属于能址E 的一个量子态被一个电子占据的概率。
在0K 时，能量小于或等于费米能的能级全部被 电子占满，能量大于费米能级的全部为空。
故 费米能是0K 时金属基态系统电子所占有的能 级最咼的能量。
5. 晶体能带理论假定固体中原子核不动，并设想每个电子是在 固定的原子核的势场及其他电子的平均势场中 运动，称单电子近似。
用单电子近似法处理晶 体中电子能谱的理论，称能带理论。
6•导体，绝缘体，半导体的能带结构根据能带理论，晶体中并非所有电子，也并非 所有的价电子都参与导电，只有导带中的电子 或价带顶部的空穴才能参与导电。
从下图可以 看出，导体中导带和价带之间没有禁区，电子 进入导带不需要能量，因而导电电子的浓度很 大。
在绝缘体中价带和导期隔着一个宽的禁带 电子由价带到导带需要外界供给能量，使电 子激发，实现电子由价带到导带的跃迁，因而 通常导带中导电电子浓度很小。
材料物理性能总复习
材料性能学总复习
3）铁磁性：即使在较弱的磁场内也可以得到极高的磁化强度，而 且当外磁场移去后，仍可保留极强的磁性
铁磁体的磁化率为正值，而且很大，但当外场增大时，由于磁化 强度迅速达到饱和，其磁化率变小 铁磁性物质很强的磁性来自于其很强的内部交换场，自发磁化是 铁磁物质的基本特征 铁磁性物质的铁磁性只在某一温度以下才表现出来，超过这一温 度，由于物质内部热骚动破坏电子自旋磁矩的平行取向，因而自发 磁化强度变为0，铁磁性消失，这一温度称为居里点Te 4）反铁磁性：
材料的热学性能
材料的热学性能是表征材料与热相互 作用行为的一种宏观特性。
热容：在没有相变或化学反应的条件 下，材料温度升高1K所吸收的热量Q。 热膨胀：物体的体积或长度随温度的 升高而增大的现象。 热传导：当固体材料的两端存在温差 时，热量会从热端自动地传向冷端的现象。 材料性能学总复习
2、导电性本质因素
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决定材料导电性好坏的本质因素有两个：
载流子浓度 载流子迁移率
温度、压力等外界条件，以及键合、成分等材料 因素都对载流子数目和载流子迁移率有影响。任何提 高载流子浓度或载流子迁移率的因素，都能提高电导 率，降低电阻率。
材料性能学总复习
•
磁畴：磁性材料中磁化方向一致的小区域
• 磁畴结构：各个磁畴之间彼此取向不同，首尾相接，形成闭 合的磁路，使磁体在空气中的自由静磁能下降为0，对外不显现磁性， 磁畴之间被畴壁隔开，畴壁实质上是相邻磁畴间的过渡层
• 磁畴成因：大量实验证明，磁畴结构的形成是由于这种磁体 为了保持自发磁化的稳定性，必须使强磁体的能量达到最低值，因而 就分裂成无数微小的磁畴 • 磁畴影响因素：畴壁的厚度取决于交换能和磁结晶各向异性 能平衡的结果，实际材料中的畴结构，受到材料的尺寸、晶界、第二 相、应力、掺杂、缺陷等的显著影响，使畴结构复杂化
材料物理性能复习资料
2012年贵州大学材料及冶金学院材料物理性能复习资料一．名词解释：1. 磁化：物质在磁场中由于受磁场的作用表现出来一定的磁性的现象。
3.磁矩：及磁偶极子等效的平面回路的电流和回路面积的乘积定义为磁矩。
其方向及环形电流法线方向一致，可用右手定则确定。
4.磁化强度M：一个物体在外磁场中被磁化的程度，用单位体积内磁矩多少来衡量，5.抗磁性：磁化方向及外加磁场方向相反，即当磁化率χ或磁化强度M为负时，固体表现为抗磁性。
χ＝M/H＜0，很小，约为-10-4～-10-6。
6.顺磁性：在外加磁场作用下，每个原子磁矩比较规则地取向，材料显示极弱的磁性。
磁化强度M及外磁场方向一致，M为正，而且M严格地及外磁场H成正比。
7.铁磁性：过渡金属Fe、Co、Ni和某些稀土金属如Gd等物质，无论是否施加外磁场，都具有永久磁矩，且在无外加磁场或较弱的磁场作用下，就能产生很大的磁化强度。
室温下的磁化率χ很大，可达106数量级，属于强磁性物质。
8.热传导：当固体材料一端的温度比另一端高时，热量会从热端自动地传向冷端的现象。
9.热阻：是材料对热传导的阻隔能力。
11.热膨胀：物体的体积或长度随温度的升高而增大的现象称为热膨胀。
12.魏得曼-弗兰兹定律：在室温下许多金属的热导率及电导率之比几乎相同，而不随金属的不同而改变。
13.材料的热稳定性：热稳定性是指材料承受温度的急剧变化而不致破坏的能力，又称为抗热震性。
14.导体：可在电场作用流动自由电荷的物体，能传导电流的元件15.绝缘体：不善于传导电流的物质16.半导体：电阻率介于金属和绝缘体之间并且有负的电阻温度系数的材料17、磁畴：未加磁场时铁磁质内部已经磁化到饱和状态的若干个小区域。
18、磁矫顽力：反磁化过程中，当反向磁畴扩大到同正向磁畴大小相相等时，它们的磁化对外对外部的效果相互抵消，有效磁化强度为零，这时的磁场强度称为磁矫顽力。
19、磁化率：即单位外磁场强度下材料的磁化强度。
它的大小反映了物质磁化的难易程度，是材料的一个重要的磁参数。
材料物理性能期末复习题
材料物理性能期末复习题材料物理性能马基申定则及表达式？固溶体电阻率看成由金属基本电阻率ρ(T)和残余电阻率ρ残组成。
不同散射机制对电阻率的贡献可以加法求和。
这一导电规律称为马基申定律，固溶体的电阻与组元的关系在形成固溶体时，与纯组元相比，合金的导电性能降低了原因：纯组元间原子半径差所引起的晶体点阵畸变，增加了电子的散射，且原子半径差越大，固溶体的电阻也越大。
这种合金化对电阻的影响还有如下几方面：一是杂质对理想晶体的局部破坏；二是合金化对能带结构起了作用，移动费米面并改变了电子能态的密度和有效导电电子数；三是合金化也影响弹性常数，因此点阵振动的声子谱要改变。
半导体测量的四探针法测量原理，设有一均匀的半导体试样，其尺寸与探针间距相比可视为无限大，探针引入点电流源的电流强度为I。
因均匀导体内恒定电场的等位面为球面，故在半径为r处等位面的面积为2πr2，则电流密度为j=I/2πr2。
电场强度E=j/σ=jρ=Iρ/2πr2,因此，距点电荷r处的电位为V=Iρ/2πr。
电阻分析的作用：电阻分析法来研究材料的成分、结构和组织变化的灵敏度很高，它能极敏感地反映出材料内部的微弱变化。
半导体特点:电阻率(ρ在10-3～109Ωm) 禁带宽度E g在0.2～3.5eV,其电学性能总是介于金属导体(ρ<10-5Ωm, E g=0)与绝缘体(ρ>109Ωm, E g>3.5eV)间。
半导体的分类？分为晶体半导体、非晶半导体及有机半导体。
晶体半导体：又分为元素（单质）半导体、化合物半导体、固溶体半导体；价电子共有化运动：在半导体晶体中，由于原子之间的距离很小，使得每一个原子中的价电子除受本身原子核及内层电子的作用外，还受到其他原子的作用。
在本身原子和相邻原子的共同作用下，价电子不再是属于各个原子，而成为晶体中原子所共有半导体中电子的能量状态－能带：在半导体晶体中，由于原子之间的距离很小，使得每一个原子中的价电子除受本身原子核及内层电子的作用外，还受到其他原子的作用。
大学《材料物理性能》复习核心知识点、习题库及期末考试试题答案解析
大学《材料物理性能》复习核心知识点、习题库及期末考试试题答案解析目录《材料物理性能》习题库（填空、判断、选择、简答计算题） (1)《材料物理性能》复习核心知识点 (15)清华大学《材料物理性能》期末考试试题及答案解析 (25)上海交通大学《材料物理性能》期末考试试题 (31)《材料物理性能》习题库（填空、判断、选择、简答计算题）一、填空1．相对无序的固溶体合金，有序化后，固溶体合金的电阻率将。
2．马基申定则指出，金属材料的电阻来源于两个部分，其中一个部分对应于声子散射与电子散射，此部分是与温度的金属基本电阻，另一部分来源于与化学缺陷和物理缺陷而与温度的残余电阻。
3．某材料的能带结构是允带内的能级未被填满，则该材料属于。
4．离子晶体的导电性主要是离子电导，离子电导可分为两大类，其中第一类源于离子点阵中基本离子的运动，称为或，第二类是结合力比较弱的离子运动造成的，这些离子主要是，因而称为。
在低温下，离子晶体的电导主要由决定。
5．绝缘体又叫电介质，按其内部正负电荷的分布状况又可分为，，与。
6．半导体的导电性随温度变化的规律与金属，。
在讨论时要考虑两种散射机制，即与。
7．超导体的三个基本特性包括、与。
金属的电阻8．在弹性范围内，单向拉应力会使金属的电阻率；单向压应力会使率。
9．某合金是等轴晶粒组成的两相机械混合物，并且两相的电导率相近。
其中一相电导率为σ1，所占体积分数为φ，另一相电导率为σ2，则该合金的电导率σ = 。
10．用双臂电桥法测定金属电阻率时，测量精度不仅与电阻的测量有关，还与试样的的测量精度有关，因而必须考虑的影响所造成的误差。
11．适合测量绝缘体电阻的方法是。
12．适合测量半导体电阻的方法是。
13．原子磁矩包括、与三个部分。
14．材料的顺磁性来源于。
15．抗磁体和顺磁体都属于弱磁体，可以使用测量磁化率。
16．随着温度的增加，铁磁体的饱和磁化强度。
17．弹性的铁磁性反常是由于铁磁体中的存在引起所造成的。
材料物理性能考试重点、复习题
材料物理性能考试重点、复习题1.格波：在晶格中存在着角频率为ω的平面波，是晶格中的所有原子以相同频率振动而形成的波，或某一个原子在平衡附近的振动以波的形式在晶体中传播形成的波2.色散关系：频率和波矢的关系3.声子：晶格振动中的独立简谐振子的能量量子4.热容：是分子或原子热运动的能量随温度而变化的物理量，其定义是物体温度升高1K所需要增加的能量。
5.两个关于晶体热容的经验定律：一是元素的热容定律----杜隆-珀替定律：恒压下元素的原子热容为25J/(K*mol);另一个是化合物的热容定律-----奈曼-柯普定律：化合物分子热容等于构成此化合物各元素原子热容之和。
6.热膨胀：物体的体积或长度随温度的升高而增大的现象称为热膨胀7.固体材料热膨胀机理：材料的热膨胀是由于原子间距增大的结果，而原子间距是指晶格结点上原子振动的平衡位置间的距离。
材料温度一定时，原子虽然振动，但它平衡位置保持不变，材料就不会因温度升高而发生膨胀；而温度升高时，会导致原子间距增大。
8.温度对热导率的影响：在温度不太高时，材料中主要以声子热导为主,决定热导率的因素有材料的热容C、声子的平均速度V和声子的平均自由程L,其中v 通常可以看作常数,只有在温度较高时,介质的弹性模量下降导致V减小。
材料声子热容C在低温下与温度T3成正比。
声子平均自由程V随温度的变化类似于气体分子运动中的情况，随温度升高而降低。
实验表明在低温下L值的变化不大，其上限为晶粒的线度，下限为晶格间距。
在极低温度时，声子平均自由程接近或达到其上限值—晶粒的直径；声子的热容C则与T3成正比；在此范围内光子热导可以忽略不计，因此晶体的热导率与温度的三次方成正比例关系。
在较低温度时，声子的平均自由程L随温度升高而减小，声子的热容C 仍与T3成正比，光子热导仍然极小，可以忽略不计，此时与L相比C对声子热导率的影响更大,因此在此范围内热导率仍然随温度升高而增大,但变化率减小。
材料物理性能复习重点-图文
材料物理性能复习重点-图文第二章非组织敏感：弹性模量，热膨胀系数，居里点（成分）组织敏感性：内耗，电阻率，磁导率（成分及组织）相对电导率：IACS%定义：把国际标准纯软铜（在室温20度，电阻率为0.01724.mm2/m）的电导率作为100%，其它导体材料的电导率与之相比的百分数即为该导体材料的相对电导率。
载流子：电荷的载体（电子，空穴，正离子，负离子）物体的导电现象的微观本质是：载流子在电场作用下的定向迁移迁移数t某，也称输运数（tranferencenumber)定义为：某t某T式中：σT为各种载流子输运电荷形成的总电导率σ某表示某种载流子输运电荷的电导率t某的意义：是某一种载流子输运电荷占全部电导率的分数表示。
载流子与导电性能的关系：因素：单位体积中可移动的带电粒子数量N每个载流子的电荷量q载流子的迁移率μ迁移率：受到外加电场作用时，材料中的载流子移动的难易程度令μ=v/E，并定义其为载流子的迁移率。
其物理意义为载流子在单位电场中的迁移速度。
σ=Nqμ迁移率的影响因素：1.温度越高，平均碰撞间隔时间t越小，迁移率越小2.晶体缺陷越多，………………电子的平均自由程n为电子的密度2金属导电机制：载流子为自由电子。
经典理论：所有自由电子都对导电做出贡献。
所以有n为电子的平均速度m为电子的质量量子理论，两点基本改进:nef表示单位体积内实际参加热传导的电子数,即费米面能级附近参加电传导的电子数m某为电子的有效质量，考虑晶体点阵对电场作用的结果2eff某f实际导电的载流子为费米面附近的自由电子！nelmvnelmv产生电阻的根本原因：当电子波通过一个理想晶体点阵时（0K），它将不受散射；只有在晶体点阵完整性遭到破坏的地方，电子波才会受到散射（不相干散射）。
理想晶体中晶体点阵的周期性受到破坏时，才产生阻碍电子运动的条件。
（1）晶格热振动（温度引起的离子运动振幅的变化）（2）杂质的引入，位错及点缺陷在电子电导的材料中，电子与点阵的非弹性碰撞引起电子波的散射是电子运动受阻的本质原因。
《材料物理性能》期末复习
《材料物理性能》期末复习材料物理性能是指材料在各种外力、环境条件下所表现出的特性和性能。
它是评价材料质量和适用性的重要指标，对于材料的设计、制备和应用具有重要意义。
本文将从力学性能、热学性能、电学性能和光学性能四个方面对材料的物理性能进行复习和总结。
力学性能是研究材料在受力下的反应和变形行为。
主要包括材料的弹性模量、屈服强度、抗拉强度、硬度等指标。
弹性模量是一个材料的刚度，表示材料在受力下产生的弹性变形程度。
屈服强度是指材料开始产生可观测的塑性变形时所承受的最大应力，抗拉强度则是指材料在抗拉条件下承受的最大应力。
硬度是材料抵抗划痕、穿刺和变形的能力。
在评价材料力学性能时，还需要考虑其断裂韧性和疲劳性能。
热学性能研究材料在热力学过程中的性能表现。
其中包括热膨胀性、热导率、热传导率等指标。
热膨胀性是指材料在受热时发生的体积膨胀或缩小的程度。
热导率是材料导热的能力，表示单位时间内单位面积上的热量通过材料的速率。
热传导率是材料内部热量的传递能力，与导热性能类似，但考虑了材料的几何形状和各向异性等因素。
电学性能研究材料在电场和电流作用下的表现特性。
这些特性包括电阻率、电导率、介电常数、介质损耗等指标。
电阻率是材料对电流流动的阻力，电导率则是电阻率的倒数。
材料的介电常数是材料在外加电场中的响应程度，介质损耗则是材料在电磁场中发生的能量损耗量。
光学性能研究材料对光的吸收、传输和发射特性。
其中包括折射率、吸光度、透过率、漫反射等指标。
折射率是材料光传播速度在真空中传播速度的比值，吸光度则表示材料对光的吸收能力，透过率是入射光能通过材料的能力，漫反射则是材料不透明面对入射光的反射能力。
综上所述，材料物理性能是指材料在各种外力、环境条件下所表现出的特性和性能。
力学性能、热学性能、电学性能和光学性能是其中的重要指标，对于材料的设计、制备和应用具有重要意义。
通过对这些性能指标的复习和总结，可以加深对材料物理性能的理解，为进一步的材料研究和应用提供有益的参考。
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7.离子迁移率的公式，试分析影响离子 迁移率的主要因素是什么。
exp ( U / kT ) • 离子迁移率的公式是 6 kT • （在弱电场作用下）影响离子迁移率的主要因素包 括晶体结构(δ、ΔU0、ν0 ) ，而指数项受温度影响 较大 • 离子迁移率与电场强度无关
i 0
v0q
2
13.电子迁移率
6. 铁磁体的损耗及其损耗因素。
• 铁磁体的损耗包括铁损和铜损 • 铁损：磁性材料在交变场中工作时引起的能量损 耗，包括磁滞损耗、涡流损耗、剩余损耗三部分 • 铜损：由于导线发热造成的能量损耗 • 磁滞损耗：铁磁体反复磁化一周，由于磁滞现象 所造成的损耗 • 涡流损耗：感应电流（涡流）所引起的损耗 • 剩余损耗：总损耗中扣除磁滞损耗与涡流损耗所 剩余的那部分损耗
• 热容：物体温度升高1K所需要增加的热量，是质 点热运动的的能量随温度变化的一个物理量 • 比热容：1g质量的物体温度升高1K所需要增加的 热量 • 摩尔热容：1mol物质的热容 Q C • 平均热容： T T Q H C ( ) ( ) • 恒压热容： T T • 恒容热容：C ( Q ) ( E )
1. 光与介质的相互作用
• 折射、折射率的影响因素 • 构成材料元素的离子半径：介质材料的离子半径 增大时，其增大，因而n也随之增大 • 材料的结构、晶型：均质介质（非晶态、立方晶 体）只有一个折射率；非均质介质发生双折射 • 材料的内应力：垂直于受拉主应力方向的n大，平 行于受拉主应力方向的n小 • 同质异构：在同质异构材料中，高温时的晶型折 射率较低，低温时存在的晶型折射率较高
6. 铁磁体的损耗及其损耗因素。
• 影响损耗的因素 • 通过影响S、K1和HC来影响磁损耗：S、K1的降低、HC 的降低和磁导率的升高，必然导致磁滞损耗的降低 • 通过影响畴结构（如畴宽等）来影响涡流损耗：晶粒尺寸 过粗或过细都会提高损耗，晶粒过细，晶界过多，阻碍畴 壁位移，使损耗增加；晶粒过粗，畴宽增加，涡流损耗增 加 • 通过影响电阻率、厚度t和表面状态而影响涡流损耗或剩 余损耗：电阻率的降低导致涡流损耗的升高，晶粒过粗， 电阻率减小，涡流损耗增加；在某一临界厚度以下时，合 金带厚度t进一步减小，虽使涡流损耗降低，但磁滞损耗 增加更快，因此t应取合适值；表面进行涂层处理（涂上 绝缘层）可大大降低涡流损耗
• 极化率：单位电场强度下，质点电偶极矩 的大小 • 极化强度：单位体积内的电矩总和
6. 介质极化的类型及基本形式。
• 极化机制：电子极化、离子极化、偶极子转向极 化、空间电荷极化 • 极化形式：位移极化、松弛极化、自发极化
16. 介电强度的定义？
• 介质的特性，如绝缘、介电能力，都是指 在一定的电场强度范围内的材料的特性， 即介质只能在一定的电场强度以内保持这 些性质。当电场强度超过某一临界值时， 介质由介电状态变为导电状态。这种现象 称介电强度的破坏，或叫介质的击穿 • 相应的临界电场强度称为介电强度，或称 为击穿电场强度
3. 铁磁性材料特性
• 磁滞回线：两条反磁化 曲线组成的闭合回线
• CD段：退磁曲线 • MS：饱和磁化强度 • BS：饱和磁感强度 • Mr：剩余磁化强度 • Br：剩余磁感强度
• HC：矫顽力
• 磁滞回线所包围的面积表征磁化一周时所消耗的 功，称为磁滞损耗Q，Q=ʃHdB，单位是J/m³
3. 铁磁性材料特性
5. 技术磁化理论
•
•
技术磁化过程中B－H或M－H曲线 称为磁化曲线
（I）区：可逆磁化过程（磁场减少到 零时，M、B沿原曲线减少到零），磁 化曲线是线性的，没有剩磁和磁滞。以 可逆壁移为主
（II）区：不可逆，非线性，有剩磁、 磁滞，由许多的M、B的跳跃性变化组 成 （III）区：磁化矢量的转动过程，B点 时，壁移消失，为单畴体。但M与H的 方向不一致。再增加外场，磁矩逐渐转 动，趋于一致，至S点达到技术饱和 获取Ms的方法：磁矩转动阶段完成后， B只随H外直线变化，将直线变化部分 外推到H外=0的情形，截距即为Ms， 依据：B=H外+Ms （2分）
2 1
p
p
p
v
T
v
T
v
• Q：热量
E：内能
H：焓
1. 热容与热容理论
• 经典热容理论：模型过于简单，不能解释低温下 热容减小的现象 • 将气体分子的热容理论直接用于固体，其基本假 设：晶体格点是孤立的，根据经典统计理论，其 能量是连续的，因此固体中一个原子在空间有三 个振动自由度，每个自由度上的平均动能和位能 均为0.5kT E =3 N ( 1 k T + 1 k T )=3N k T 3 R T
1. 光与介质的相互作用
• 介质对光的吸收 • 吸收由一般吸收和选择性吸收两部分构成 • 没有任何一种介质（真空除外）对任何波长的电磁波都是 完全透明的，所有介质对某些波长范围的光透明，而对另 外一些波长范围的光不透明 • 金属对所有的低频电磁波（从无线电波到紫外线）都是不 透明的，只有对高频电磁波X射线和射线才是透明的 • 可见光吸收：金属、半导体；紫外吸收：对应于满带至导 带的跃迁；红外吸收：对应于离子的弹性振动与光子辐射 发生谐振 • 色心：能吸收可见光的晶体缺陷
2. 物质磁性的分类。
• 反铁磁性：由于“交换”作用为负值，电 子自旋反向平行排列，在同一子晶格中有 自发磁化强度，电子磁矩是同向排列的； 在不同子晶格中，电子磁矩反向排列，两 个子晶格中自发磁化强度大小相同，方向 相反，整个晶体M=0
3. 铁磁性材料特性
• 磁化曲线：铁磁性物质的磁化曲线（M－H或B－ H）是非线性的，随磁化场的增加，磁化强度M或 磁感强度B开始时缓慢增加，然后迅速增加，再转 而缓慢增加，最后磁化饱和
1. 光与介质的相互作用
• 介质对光的散射 I I e I I e • 光波在材料中遇到光学性能不均匀结构，如含有 小粒子的透明介质、光性能不同的晶界相、气孔 或其它夹杂物，引起散射； • 遇到不均匀结构产生次级波，与主波方向不一致， 与主波合成出现干涉现象，使光偏离原来的方向， 引起散射 • S：散射系数，与散射质点的大小、数量以及与 基体的相对折射率等因素有关 • 当光的波长约等于散射质点的直径时，出现散射 系数的峰值
各参数的物理意义？影响迁移 率的主要因素？
me
*
e
• τ为平均自由运动时间，由载流子的散射强 弱决定，散射越弱，τ越长，µ越高 • m*为电子和空穴的有效质量，由材料性质决 定，m*越大，µ越低
1. 极化、极化率、极化强度及其关系式
• 极化：在外电场作用下，介质内质点（原 子、分子、离子）正负电荷重心的分离， 形成偶极子
•
•
•
5. 技术磁化理论
• 磁畴与磁畴结构、成因及影响因素 • 磁畴：磁性材料中磁化方向一致的小区域 • 磁畴结构：各个磁畴之间彼此取向不同，首尾相接，形成 闭合的磁路，使磁体在空气中的自由静磁能下降为0，对 外不显现磁性，磁畴之间被畴壁隔开，畴壁实质上是相邻 磁畴间的过渡层 • 磁畴成因：大量实验证明，磁畴结构的形成是由于这种磁 体为了保持自发磁化的稳定性，必须使强磁体的能量达到 最低值，因而就分裂成武术微小的磁畴 • 磁畴影响因素：畴壁的厚度取决于交换能和磁结晶各向异 性能平衡的结果，实际材料中的畴结构，受到材料的尺寸、 晶界、第二相、应力、掺杂、缺陷等的显著影响，使畴结 构复杂化
3. 铁磁性材料特性
• 磁致伸缩与磁弹性能Eζ
• 磁致伸缩：铁磁体在磁场中磁化时，其尺 寸或体积发生变化的现象。 • 磁弹性能Eζ：当铁磁体存在应力时，磁致 伸缩要与应力相互作用，与此有关的能量 称为磁弹性能
5. 技术磁化理论
• 磁畴与磁畴结构、成因及影响因素 • 磁畴：磁性材料中磁化方向一致的小区域 • 磁畴结构：各个磁畴之间彼此取向不同，首尾相接，形成 闭合的磁路，使磁体在空气中的自由静磁能下降为0，对 外不显现磁性，磁畴之间被畴壁隔开，畴壁实质上是相邻 磁畴间的过渡层 • 磁畴成因：大量实验证明，磁畴结构的形成的能量达到 最低值，因而就分裂成武术微小的磁畴 • 磁畴影响因素：畴壁的厚度取决于交换能和磁结晶各向异 性能平衡的结果，实际材料中的畴结构，受到材料的尺寸、 晶界、第二相、应力、掺杂、缺陷等的显著影响，使畴结 构复杂化
2. 物质磁性的分类。
• 顺磁性：不论外加磁场是否存在，原子内 部存在永久磁矩 • 在无外加磁场时，由于顺磁物质的原子做 无规则的热振动，宏观看来没有磁性 • 在外加磁场作用下，每个原子磁矩比较规 则地取向，物质显示出极弱的磁性
2. 物质磁性的分类。
• 铁磁性：即使在较弱的磁场内也可以得到极高的 磁化强度，而且当外磁场移去后，仍可保留极强 的磁性 • 铁磁体的磁化率为正值，而且很大，但当外场增 大时，由于磁化强度迅速达到饱和，其磁化率变 小 • 铁磁性物质很强的磁性来自于其很强的内部交换 场，自发磁化是铁磁物质的基本特征 • 铁磁性物质的铁磁性只在某一温度以下才表现出 来，超过这一温度，由于物质内部热骚动破坏电 子自旋磁矩的平行取向，因而自发磁化强度变为0， 铁磁性消失，这一温度称为居里点Te 铁磁性的充分条件是能产生自发磁化。
• 磁晶各向异性与磁晶各向异性能 EK • 晶体的各向异性：在单晶体的不同晶体学 方向上，其光学、电学、热膨胀、力学和 磁学等性能都不同 • 磁晶各向异性：单晶体的磁性各向异性 • 磁晶各向异性能：磁化矢量沿不同晶轴方 向的磁化功之差
3. 铁磁性材料特性
• 形状各向异性与退磁能ED • 形状各向异性：由退磁场引起，铁磁体出 现磁极后，除在周围空间产生磁场外，在 铁磁体内部也产生磁场，该磁场与铁磁体 的磁化强度方向相反，起退磁的作用，称 为退磁场 • 退磁场能：铁磁体与自身退磁场的相互作 用能，ED=0.5NM²
1. 铁电体的定义与电滞回线、铁电畴的定义。
• 铁电体：在一定温度范围内含有能自发极 化，且极化方向可随外电场作可逆转动的 晶体 • 电滞回线：在铁电态下晶体的极化与电场 的关系曲线 • 铁电畴：铁电体从顺电相转变为铁电相时 自发极化一致的区域