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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划材料的磁学题目1)利用铁磁材料的磁滞回线(Hysteresis)的-?-来记录data的A)大磁导率?r;B)大剩磁Br;C)矫顽力(Hc)2:磁介质在磁场中de磁化(Magnetization),产生的附加磁感应强度B与B0同方向,且BB0的是:A)顺磁材料,C)抗磁材料,B)铁磁材料4:顺磁介质是由具有分子磁矩的分子组成的材料?A)正确的;B)错误的5:分子磁矩(Magneticdipolemoment)的单位是:千克米2(Kgm2);B)安培米2(Am2);C)焦耳米2(Jm2
2、);D)库仑米2(Am2)6:磁畴(Magneticdomain)是原子间电子交换耦合作用很强，促使其原子磁矩(or自旋磁矩)平行排列而形成的?.A)是的;B)不是7:在临界温度是由于导体中的运动电子受到-?-所引起的.A)罗伦次(Lorentzforce);B)摩擦力(Frictionalforce);C)库仑力(Coulombforce)9:巨磁阻效应是哪两位科学家发现的。10：自旋Hall效应是指：在2DEG(二维电子气)体系上加电场，能使自旋极化的现象。XX复习【平时作业+课堂小测验+下面的复习题】一、填空题(共10分，每空分)1.磁性材料在被磁化时，随磁化状态的改变而发生弹性形变的现
3、象，称为_。磁致伸缩效应2.设尖晶石铁氧体的分子式为AxnABynBCznCO4其中A、B、C、为金属元素，x、y、z为相应的金属离子数，nA、nB、nC为相应的金属离子化学价。则该多元铁氧体的离子数总合与化学价总合应满足：_、_x+y+z3、xnA+ynB+znC83.尖晶石铁氧体在单位晶胞中，A位置共有_个，B位置共有_个，但实际占有金离子的A位置只有_个，B位置只有_个，其余空着，这些空位对配方不准造成的成分偏离正分并对_有利。64、32、8、16、掺杂4.铁氧体材料按其晶体结构分为_、_和_铁氧体。尖晶石铁氧体、石榴石铁氧体、磁铅石5.绝大多数铁氧体其导电特性属于_，其电阻率随温度的升
4、高按指数规律_。半导体类型、下降6.磁性材料在交变磁场中其复磁导率的实部和虚部随频率变化的关系曲线称为磁谱。磁导率实部下降到一半或磁导率虚部达到极大值时所对应的频率称为该材料的截止频率fr。一般软磁铁氧体的工作频率应选择低于它的截止频率。材料的截止频率与起始磁导率有密切的关系。一般而言，材料的起始磁导率越低，其截止频率越高，使用的工作频率也相应提高。7.一般来讲，铁氧体材料其磁饱和磁化强度远低于金属软磁材料，其应用频率远高于金属软磁材料；金属软磁材料低电阻率的特性导致趋肤效应，涡流损耗限制了其在高频段的应用。8.磁性材料材料在交变磁场中产生能量损耗，称为磁损耗。磁损耗包括三个方面涡流损耗、磁滞
5、损耗和剩余损耗。共3页，第1页9.六角铁氧体有三种磁晶各向异性：、和。主轴型，平面型，锥面型10.目前金属纳米晶磁性材料已得到广泛的应用，其中三种牌号的纳米晶磁性材料为：_、_和_。(FINEMET、NANOPERM、HITPERM)11.一般来讲，技术磁化过程存在两种磁化机制，分别为_和_。(磁畴壁的位移运动、磁畴转动)二、名词解释3.磁性织构：答：在材料结构一定的情况下，其晶粒或磁畴在一个方向上成规则排列的状态，称为织构。使多晶材料产生织构就是织构化。4.固态相变：答：当外界条件作连续变化时，固体物质在确定的条件下，其化学成分或浓度、结构类型、晶体组织、有序度、体积、形状、物理特性等一项或
6、多项发生突变。5.叵姆合金：镍的质量分数为的铁镍系软磁合金6.铁磁共振线宽：答：在H-M曲线上，令=m处的磁场分别为Ha和Hb，则H=HbHa为铁磁共振线宽。8.截止频率：答：由于软磁材料畴壁共振及自然共振的影响，使软磁材料的磁导率实部值下降到起始值的一半且磁导率的虚部达到峰值时的频率。称为截止频率fr9.固态相变：答：当外界条件作连续变化时，固体物质在确定的条件下，其化学成分或浓度、结构类型、晶体组织、有序度、体积、形状、物理特性等一项或多项发生突变。10.过饱和固溶体的脱溶：过饱和固溶体析出第二相，而其母相仍然保留，但浓度由过饱和达到饱和的相变。分类：连续脱溶和不连续脱溶11.金属间化合物
7、答：合金中各组元的化学性质和原子半径彼此相差很大，或者固溶体中溶质的浓度超过了溶解度极限，就不可能形成固溶体，这时，金属与金属、或金属与非金属之间常按一定比例和一定顺序，共同组成一个新的、不同于其任一组元的新点阵的化合物。这些化合物统称为金共3页，第2页属间化合物。12.氧参数：答：描述尖晶石铁氧体单位晶胞中氧离子真实位置的一个参数，是指氧离子与小立方中最远一个面的距离。13.失稳分解：14.磁性矫顽力答案：该磁学参数描述的是磁性材料磁化过程的难易的量，数值越大表示材料越难磁化。在M-H磁滞回线上,矫顽力为使磁矩为零所需磁场大小。三、辩析题1、现有两种磁性材料：FeNi合金和LiFeCr尖晶石
8、铁氧体，分别测得它们的M-T曲线如下图所示，请问：图中的和分别是属于哪一个材料？它们有哪些不同之处？图中的A、B、C分别是什么温度？如在昼夜温差大的环境下使用，我们该选择哪一材料来开发磁性器件？若用于开发高频器件，我们应该选择哪种器件？2.Tc,Ms,Mr,Hc和?等均为磁性材料的内禀磁特性。4.矫顽力Hcj和HcB从其物理意义上讲是完全相同的，请在同一张图上划出M-H和B-H的退磁曲线，并标出MHc和BHc来。共3页，第3页5.磁晶各向异性常数K1为磁性材料的内禀磁特性，只与材料的成分有关。故对Fe-Ni合金，只要其成分相同，其K1值都相同。请判断上面说法的对错，同时说明原因。四、问答题1.
9、对软磁材料基本性能的要求有哪些？贮能高高的饱和磁感应强度灵敏度高初始磁导率，最大磁导率，脉冲磁导率要高效率高Hc低，电阻率高，损耗小回线矩形比高稳定性好磁滞回线较窄矫顽力小磁导率高2.如何提高永磁材料材料的矫顽力？答：矫顽力是使残余磁感应强度变为零时所需的反向磁场的大小，主要依赖增加畴壁位移和畴转的阻力增大Hc值。如果Hc是由壁移机制决定的，可在合金内增加应力梯度及非磁性相来增加Hc。这种机制只能获得较低的Hc值若Hc是由畴转过程决定的，则磁畴在不可逆转动过程中受到的阻力就是Hc值的度量。这时依赖于造成单畴粒子或弥散的单畴脱溶相及其三种各向异性来增加畴转的阻力，从而获得高的Hc值。3.请指出下
10、列材料中，哪些是永磁材料，哪些是软磁材料？(1)坡莫合金；MnZn铁氧体；(3)AlNiCo;(4)Nd-Fe-B;(5)2:17型R-Co磁性材料；纯度为%的铁；(7)NiZn铁氧体；(8)SmCo5；(9)BaFe12O19；硅钢片；答：永磁材料：(3)AlNiCo;(4)Nd-Fe-B;(5)2:17型R-Co磁性材料；(8)SmCo5；(9)BaFe12O19；软磁材料：MnZn铁氧体；纯度为%的铁；(7)NiZn铁氧体；硅钢片4.MGOe是什么的单位？H的单位有哪些？其中哪个是SI单位？答：MGOe是磁能积的单位。H的单位包括有A/m,Oe等。其中A/m是SI单位5.请问什么是Sno
11、ek定理？请简要说明一下。共3页，第4页答：Snoek定理描述的是软磁材料在高频下起始磁导率与截止频率的关系。若磁化过程只考虑畴转机制，则起始磁导率和截止频率的乘积可表示为：(?i?1)fr?13?Ms在等式右边，?是一个常数，Ms都是材料的内禀参数，只与材料的成分有关。所以在选定材料时，和fr的乘积为一常数。高的截止频率，就会导致小的磁导率。反之亦然。若能画图表示出和fr的反比例关系，也给2分。6.什么是技术磁化过程？磁化过程主要通过哪些机制来完成？在磁化饱和状态下的磁畴结构如何？7.请简要说明金属铁磁性软磁材料与铁氧体软磁材料的优缺点。8.请阐述Si的加入对Fe-Si合金磁性的影响主要有哪
12、些方面？10.铁硅合金和铁镍合金在磁性和应用上各具有什么特点？11.影响稀土永磁材料磁稳定性的因素有哪些？要提高稳定性需采取哪些措施？答：稳定性一般包括磁场稳定性、温度稳定性、和时间稳定性等。其中温度的影响为主要因素。具体的措施：1）选择高的Hc,高f配方，并可添加有益杂质；共3页，第5页1.顺磁性、抗磁性、铁磁性、反磁性的物理特征及代表性材料一、两种，它们的磁化率的温度关系。金属导电电子的顺磁性磁化率?的推导、各种抗磁性的来源。2EF顺磁性：一种弱磁性，呈现正的磁化率，数量级为10-10，磁性离子之间不存在明显的相互作用。代表材料：FeCl2,CoCl2。磁化率与温度的关系：居里定律和居里-
13、外斯定律。抗磁性：一种弱磁性，呈现负的磁化率，数量级为10，磁性离子之间不存在明显的相互作用，主要分为正常抗磁性和反常抗磁性。代表材料：Ag,Ag,Cu。磁化率与温度的关系：正常抗磁性磁化率基本不随温度和磁场变化；反常抗磁性与温度和磁场有明显的依赖关系，在极低温下出现德哈斯-范阿尔芬效应。正常抗磁性：电磁感应；反常抗磁性：导电电子受周期性晶格场的作用而引起的。铁磁性：一种强磁性，在居里温度以下，存在自发磁化现象和分畴现象，近邻磁矩排列平行。代表材料：Fe，Co，Ni,Fe3O4,Fe2O3。磁化率与温度的关系：在居里温度以上，满足居里-外斯定律。反铁磁性：一种强磁性，在居里温度以下，存在自发磁
14、化现象和分畴现象，近邻磁矩排列反平行。代表材料：MnO，FeO。磁化率与温度的关系：在居里温度以上，满足居里-外斯定律。金属导电电子的顺磁性推导：铁磁学上P57-5-5-222.孤立原子的磁矩的组成。用洪德法则分析单个离子的磁矩。原子组成晶体时轨道角动量冻结现象的理解、轨道角动量冻结的本质及其对磁矩的影响。组成：轨道磁矩与自旋磁矩的耦合。上P24分析例子：上P25。轨道冻结：上P73。3.铁磁性的基本特征。从唯象理论和交换作用理论的角度理解铁磁性物质的自发磁化和居里温度。居里外斯定律的推导、分子场的本质。自旋波的理解与低温下铁磁体的磁化强度与温度的关系。铁磁性基本特征：一种强磁性，在居里温度以下，存在自发磁化现象和分畴现象，近邻磁矩排列平行。唯象理论理解：A.由于“分子场”的存在，铁磁物质在没有外磁场的情况下，就已经磁化到饱和，从而出现自发磁化。在铁磁物质内部，原子的热运动将扰乱原子磁矩的自发磁化，当温度达到居里温度时，自发磁化消失，此时原子的热运动能量与自发磁化
