1、在传统工业中在传统工业中的应用的应用第二章第二章 材料的磁性能材料的磁性能绪论绪论 磁性材料磁性材料的应用的应用生物界和医学生物界和医学界的磁应用界的磁应用军事领域的磁军事领域的磁应用应用考古天文地址采矿考古天文地址采矿界领域的磁应用界领域的磁应用传统传统工业工业在医学上，利用在医学上，利用核磁共振核磁共振可以诊断人体异常组织，可以诊断人体异常组织，判断疾病，这就是我们比判断疾病，这就是我们比较熟悉的核磁共振成像。较熟悉的核磁共振成像。利用利用磁性纳米材料磁性纳米材料表面功能表面功能基团与可识别病兆的功能分基团与可识别病兆的功能分子进行耦联，是实现磁性纳子进行耦联，是实现磁性纳米晶体在疾病鉴别
2、诊断中应米晶体在疾病鉴别诊断中应用的最可行的手段之一。用的最可行的手段之一。生物生物医学医学隐身技术是目前世界军隐身技术是目前世界军事科研领域的一大热点。事科研领域的一大热点。美国的美国的F117F117隐形战斗机隐形战斗机便是一个成功运用隐身便是一个成功运用隐身技术的例子。技术的例子。电磁炮是把炮弹放在螺线管电磁炮是把炮弹放在螺线管中，螺线管产生的磁场对炮中，螺线管产生的磁场对炮弹将产生巨大的推动力将炮弹将产生巨大的推动力将炮弹射出的一种新型武器弹射出的一种新型武器“电电磁式武器磁式武器”。类似的还有电。类似的还有电磁导弹等磁导弹等。军事军事领域领域地球是一块巨大的磁铁，磁地球是一块巨大的磁
3、铁，磁性来自何处？它是自古就有性来自何处？它是自古就有的吗？它和地质状况有什么的吗？它和地质状况有什么联系？宇宙中的磁场又是如联系？宇宙中的磁场又是如何的？何的？北极光北极光是太阳风中的是太阳风中的粒子（高能带电粒子流）粒子（高能带电粒子流）和地磁场相互作用的结和地磁场相互作用的结果。当它们到达地球时，果。当它们到达地球时，与地磁场发生相互作用，与地磁场发生相互作用，使得这些粒子向南北极使得这些粒子向南北极运动和聚集，并且和地运动和聚集，并且和地球高空的稀薄气体相碰球高空的稀薄气体相碰撞，结果使气体分子受撞，结果使气体分子受激发，从而发光。激发，从而发光。太阳黑子太阳黑子是太阳上是太阳上磁场活
4、动非常剧烈的磁场活动非常剧烈的区域。太阳黑子的爆区域。太阳黑子的爆发对我们的生活会产发对我们的生活会产生影响，例如使得无生影响，例如使得无线电通信暂时中断等。线电通信暂时中断等。因此，研究太阳黑子因此，研究太阳黑子对我们有重要意义。对我们有重要意义。地磁的变化可以用来勘探矿床地磁的变化可以用来勘探矿床。由于所有物质。由于所有物质均具有或强或弱的磁性，如果它们聚集在一起，形成均具有或强或弱的磁性，如果它们聚集在一起，形成矿床，那么必然对附近区域的地磁场产生干扰，使得矿床，那么必然对附近区域的地磁场产生干扰，使得地磁场出现异常情况。根据这一点，可以在陆地、海地磁场出现异常情况。根据这一点，可以在陆
5、地、海洋或者空中洋或者空中测量大地的磁性，获得地磁图测量大地的磁性，获得地磁图，对地磁图，对地磁图上磁场异常的区域进行分析和进一步勘探，往往可以上磁场异常的区域进行分析和进一步勘探，往往可以发现未知的矿藏或者特殊的地质构造。发现未知的矿藏或者特殊的地质构造。考虑：考虑：地磁的变化还有何用途？地磁的变化还有何用途？n 5000年前：天然磁石年前：天然磁石(Fe3O4) n 2300年前：天然磁石，年前：天然磁石，“司南司南”，指南，指南仪仪 n 1086年：年：沈括沈括，梦溪笔谈梦溪笔谈，指南针，指南针 n 1119年：年：朱或朱或，萍洲可谈萍洲可谈，罗盘，航海，罗盘，航海 n 1405-143
6、2年：年：郑和郑和，指南仪，航海，指南仪，航海 n 1488-1521年：年：哥伦布，伽马，麦哲伦哥伦布，伽马，麦哲伦，指南，指南 仪，航海发现仪，航海发现磁学发展史磁学发展史u 十七世纪：英国，威廉十七世纪：英国，威廉.吉伯吉伯 ，磁体磁体 u 十八世纪：法国，库仑，十八世纪：法国，库仑， 库仑定律库仑定律 u 十九世纪十九世纪 1820年：丹麦，年：丹麦，奥斯特奥斯特，电流产生磁场，电流产生磁场 1831年：英国，年：英国，法拉第法拉第，电磁感应现象，电磁感应现象 1873年：英国，年：英国，麦克斯韦麦克斯韦，统一电磁理论，统一电磁理论 1899年：法国，年：法国，居里居里，居里温度，磁性
7、转变，居里温度，磁性转变u 二十世纪二十世纪 1905：法国，：法国，郎之万郎之万基于统计力学理论解释了基于统计力学理论解释了顺磁性随温度的变化。顺磁性随温度的变化。 1907：法国，：法国，外斯外斯提出分子场理论，扩展了郎提出分子场理论，扩展了郎之万的理论。之万的理论。 1921：奥地利，：奥地利，泡利泡利提出玻尔磁子作为原子磁提出玻尔磁子作为原子磁矩的基本单位。美国，矩的基本单位。美国，康普顿康普顿提出电子也具有提出电子也具有自旋相应的磁矩。自旋相应的磁矩。 1928：英国，：英国，狄拉克狄拉克用相对论量子力学完美地解用相对论量子力学完美地解释了电子的内禀自旋和磁矩，并与德国物理学家释了电
8、子的内禀自旋和磁矩，并与德国物理学家海森伯海森伯一起证明了静电起源的交换力的存在，一起证明了静电起源的交换力的存在，奠奠定了现代磁学的基础定了现代磁学的基础。 1936：苏联，：苏联，郎道郎道完成了巨著完成了巨著“理论物理学教理论物理学教程程”，其中包含全面而精彩地论述，其中包含全面而精彩地论述现代电磁学现代电磁学和和铁磁学铁磁学的篇章。的篇章。 1936-1948：法国，：法国，奈耳奈耳提出提出反铁磁性和亚铁磁性反铁磁性和亚铁磁性的概念和理论。的概念和理论。 1967：奥地利，：奥地利，斯奈特斯奈特在量子磁学的指导下发现在量子磁学的指导下发现了磁能积空前高的了磁能积空前高的稀土磁体稀土磁体(
9、SmCo5)，从而，从而揭开揭开了永磁材料发展的新篇章了永磁材料发展的新篇章。 1974：第二代稀土永磁：第二代稀土永磁Sm2Co17问世。问世。 1982：第三代稀土永磁：第三代稀土永磁Nd2Fe14B问世。问世。 1990：原子间隙磁体：原子间隙磁体Sm-Fe-N问世。问世。 1991：德国，：德国，克内勒克内勒提出了双相复合磁体交换作提出了双相复合磁体交换作用的理论基础，用的理论基础，指出了纳米晶磁体的发展前景指出了纳米晶磁体的发展前景。 磁学是一门即古老又年轻的磁学是一门即古老又年轻的学科。学科。 磁学基础研究与应用的需求相互磁学基础研究与应用的需求相互促进，在国防和国民经济中起着重要促进，在国防和国民经济中起着重要作用。作用。
