铁磁物质磁化过程的研究论文
和普通的作文的格式一样。。 科技小论文是学生科学研究的总结，而不是文学作品。小论文的写法有一定的规范性，它包括以下内容： 1、论文题目：题目要与研究的内容相一致，不能文不对题。题目要求简洁、新颖、吸引读者。如《为什么咸蛋黄会出油？》明了，吸引读者。研究的题目不能太大，不然无从下手。 2、引言：是论文的开场白，简单说明进行该研究的目的或作者是怎样想到要开展这方面的研究工作的起因。 3、材料和研究方法：要写清考察和观察对象、实验的材料及材料来源；采用什么研究方法以及具体研究步骤；使用了哪些仪器等，这都要如实交代清楚，以便经得起他人的重复试验。 4、结果：是论文的论据部分。除了用文字，还可用表格中的数据，图片，照片，这样具有说服力。数据的真实可靠是实验研究的关键所在。 5、讨论：这是论文的论证和论点部分。通过实验得出了什么科学结论。并要在理论的基础上加以说明。论点必须是以科学的研究方法和研究结果为依据，要恰如其分，实事求是。如果脱离实际，故意扩大研究成果，就失去论文的科学性，结果将是一事无成。 本次的科技小论文选题可以参考丛书的有关课题，通过观察、考察、实验等手段。也可围绕自己劳技创意和制作过程等方面内容进行论述。论文的撰写用A4纸张。 范文水精灵”之现形记（水精灵是一种想果冻一样的东西，不知道你们那边有没有） 引言： 最近一段时间，一种被称为“水精灵”的玩具，出现在大街小巷尤其是学校周围的玩具摊上。因其色彩艳丽着实吸引了不少同学的眼球，不少人抵挡不住小贩的吹嘘，常买几只带回家。开学初，我们班许多同学也加入了买了水精灵的行列。水精灵是个什么东西，它是用什么做成的，对人体有无害处，怀着这些问题，我展开了对水精灵的调查。 一、 分析水精灵 九月底，我先对学校周围的商家进行采访，想了解这些水精灵是从什么地方批发来的，有无生产家，是否符合国家卫生标准，但学校周围的商家对此避而不答，有些甚至威胁我们。我只好改变策略，进行暗中调查，我先买了一袋，当即用小刀对水精灵进行解剖。立即遭到小贩的制止：“这都是有生命的东西，老动它，会弄死它的。”据其称，这是一种类似于蘑菇一样的人工培育的海底真菌，它质地柔软，无毒、无污染。用手触摸的感觉像果冻。当用小刀从中间切开后，一股透明的液体随之流出。凭感觉我觉得这是明胶之类的物质，明胶是做果冻的主要材料。这些水精灵有红的，黄的，绿的，蓝的，透明的，五颜六色非常漂亮。圆圆的，跟黄豆差不多大小，直径约为厘米，捏起来软软的，富有弹性，很粘手。一股刺鼻的香味，熏得人头发晕。 经过初步的观察，我们觉得这是一种很少见到的儿童玩具。但它为什么有这么多颜色，为什么气味那么刺鼻，它的成份是什么，我又开始了第二步行动:并且开始记录： 第1天：开始膨胀。我把一滴墨水滴入水中，一会儿水就又变成清的了。我很纳闷，难道水精灵是污水清道夫？ 第2-3天中，水精灵长出了尾巴。同时开始脱色，尾巴短小，像蝌蚪尾巴。 第4-5天：长翅膀。（还未长出）。 第6天：产卵。(就是从一个里面出来另一个)水精灵的蛋蛋特圆，可以捏碎，表面光滑。好像不会动。捏碎后里面像碎玻璃，里外都是透明的。我们怀疑是不是活的，可又会下蛋。还十分有弹性，真怪异。 二、水精灵的成分 水精灵整个生长过程就像是一个细胞分裂过程。后来我上网查才知道水精灵是一种吸水性树脂（化学材料），一般是用淀粉混合丙烯腈或丙烯酸酯制成的。它们是胶丸大小的透明小球，有红的、黄的、蓝的……五颜六色，非常抢眼，用小塑料袋或小玻璃瓶装着，每瓶里面大概有60个小球，售价为元，因为放入水中会有“神奇”的变化，所以它们也有个比较玄的名字———“水精灵”。这些珠子很软、滑、湿，在水里膨胀以后，有的会鼓出一个包，慢慢地分离出来，所以珠子也会越来越多。 三、水精灵对人体的危害. 丙烯腈和丙烯酸酯都有一定的毒性，而且商家在制作中也不可能用昂贵的食用色素，可能会添加一些工业色素，所以建议小学生最好不要玩这种东西，如果皮肤接触了就要赶紧清洗，当然家长也要十分留心，切忌让年龄小的孩子玩耍，以免误食。 四、水精灵带来的伤害 1、对人体造成的伤害。丙烯腈和丙烯酸酯都有一定的毒性，而且商家在制作中也不可能用昂贵的食用色素，可能会添加一些工业色素。所以建议小学生最好不要玩这种东西，如果皮肤接触了就要赶紧清洗，当然家长也要十分留心，切忌让年龄小的孩子玩耍，以免误食。 2、让同学们养成乱用零用钱的坏习惯，有些甚至偷拿家长的钱，盲目地追随潮流。 3、如果把水精灵带到学校，有些同学就会在课桌下玩水精灵，不认真听讲，分散注意力，从而影响我们的学习。 节约用电小窍门 摘要：随着能源的减少，人们逐渐变得重视节能了。在我还上小学时就教育我们节能的观念，只为了我们人类能在地球永远的生活下去。在现实生活中，人们仍不清楚怎样节能，让节能只是一个说的到，却不能全做的到的事情，往往还因缺乏科学的节约常识和“小窍门”,造成不必要的浪费现象。现在我来就介绍家庭的节电。 关键词：1、电饭煲的节能 2、电视机节电小窍门 3、 空调节电小窍门4、冰箱节电小窍门 引言：随着能源的减少，人们逐渐变得重视节能了。在我还上小学时就教育我们节能的观念，只为了我们人类能在地球永远的生活下去。在现实生活中，人们仍不清楚怎样节能，让节能只是一个说的到，却不能全做的到的事情，往往还因缺乏科学的节约常识和“小窍门”,造成不必要的浪费现象。现在我来就介绍家庭的节电。 电饭煲节电小窍门 一、电饭煲的节能 现在市面上的电饭煲分为两种：一种是机械电饭煲，另外一种是电脑电饭煲。使用机械电饭煲时，电饭煲上盖一条毛巾，注意不要遮住出气孔，这样可以减少热量损失。当米汤沸腾后，将按键抬起利用电热盘的余热将米汤蒸干，再摁下按键，焖15分钟即可食用。电饭煲用完后，一定要拔下电源插头，不然电饭煲内温度下降到 70度以下时，会自动通电，这样既费电又会缩短使用寿命。尽量选择功率大的电饭煲，因为煮同量的米饭，700瓦的电饭煲比500瓦的电饭煲要省时间。电脑电饭煲一般功率较大，在800瓦左右，从而节能，但价格稍贵，一般都在500元至800元之间。 二、电视机节电小窍门 电视机节能可以通过如下几条途径：首先控制好对比度和亮度。一般彩色电视机最亮与最暗时的功耗能相差3o瓦至50瓦，建议室内开一盏低瓦数的日光灯，把电视对比度和亮度调到中间为最佳。其次控制音量，音量大，功耗高。第三个省电的办法是观看影碟时，最好在av状态下。因为在av状态下，信号是直接接入的，减少了电视高频头工作，耗电自然就减少了。第四是看完电视后，不能用遥控器关机，要关掉电视机上的电源。因为遥控关机后，电视机仍处在整机待用状态，还在用电。一般情况下，待机10小时，相当于消耗半度电。最后是给电视机加防尘罩。这样可防止电视机吸进灰尘，灰尘多了增加电耗。 三、空调节电小窍门 1、空调使用过程中温度不能调得过低。因为空调所控制的温度调得越低，所耗的电量就越多，故一般把室内温度降低6至7度就行了。 2、制冷时室温定高1度，制热时室温定低2度，均可省电10％以上，而人体几乎觉察不到这微小的差别。 3、设定开机时，设置高冷／高热，以最快达到控制目的；当温度适宜时，改中、低风、减少能耗，降低噪音。 4、“通风”开关不能处于常开状态，否则将增加耗电量。 5、少开门窗可以减少房外热量进入，利于省电。 6、使用空调器的房间，最好使用厚质地的窗帘，以减少凉空气散失。 7、室内、外机连接管不超过推荐长度，可增强制冷效果。 8、安装空调器要尽量选择房间的阴面，避免阳光直射机身。如不具备这种条件，应给空调器加盖遮阳罩。 9、定期清除室外散热片上的灰尘，保持清洁。散热片上的灰尘过多，可大幅度增加耗电量。 四、冰箱节电小窍门 目前市场上出现的a＋＋级节能冰箱比普通的冰箱要省电。家庭用的节能冰箱一般消耗～度电／天，而普通冰箱一般耗电1～度电／天，大约可以省一半电。另外，使用冰箱的过程中，应注意以下问题： 1、冷藏物品不要放得太密，留下空隙利于冷空气循环，这样食物降温的速度比较快，减少压缩机的运转次数，节约电能。 2、在冰箱里放进新鲜果菜时，一定要把它们摊开。如果果菜堆在一起，会造成外冷内热，就会消耗更多的电量。 3、对于那些块头较大的食物，可根据家庭每次食用的份量分开包装，一次只取出一次食用的量，而不必把一大块食物都从冰箱里取出来，用不完再放回去。反复冷冻既浪费电力，又容易对食物产生破坏。 4、解冻的方法有水冲、自然解冻等几种。在食用前几小时，可以先把食物从冷藏室（4度左右）里拿到微冻室（1度左右）里，因为冷冻食品的冷气可以帮助保持温度，减少压缩机的运转，从而达到省电目的。 冰箱的摆放也有讲究，一般应该注意以下两个问题： 1、在摆放冰箱时，一般应在两侧预留5～10厘米、上方10厘米、后侧10厘米的空间，可以帮助冰箱散热。 2、不要与音响、电视、微波炉等电器放在一起，这些电器产生的热量会增加冰箱的耗电量。 节能是很重要的，人都应该用这些小窍门，不应该因嫌麻烦就不去做这些事。这些事对谁都有极大的好处的，仅仅需要举手之劳而已。有关部门也应该加大节能力度，多多宣传。让人类都节约这并不是永远都有的能源!为造福我们的后代而努力吧！ 望采纳
答：在铁磁质中，相邻铁原子中的电子间存在着非常强的交换耦合作用，这个相互作用促使相邻原子中电子磁矩平行排列起来，形成一个自发磁化达到饱和状态的微小区域，这些自发磁化的微小区域，称为磁畴。 磁畴的磁化过程如下： 1 在未加外加磁场时，磁畴磁矩杂乱无章，对外不显示宏观磁性。 2 在较小的磁场作用下磁矩方向与外加磁场方向一致或接近的磁畴体积增大，而磁矩方向与外加磁场方向与外加磁场方向相反的磁畴体积减小，畴壁发生位移。 3 增大外加磁场时，磁矩转动畴壁继续位移，最后只剩下与外加磁场方向比较接近的磁畴。 4 继续增大外加磁场，磁矩方向转动，与外加磁场方向接近。 5 当外加磁场增加到一定值时，所有磁畴的磁矩都沿着外加磁场方向有序排列，达到磁化饱和，相当于一个微小的磁铁或磁偶极子，产生N级和S级，宏观上呈现磁性。
我国是用文字记载磁现象最早的国家之一。公元前4世纪战国时期成书的《管子》中已有“上有慈石者下有铜金”的描述。这是有关磁石和磁性矿的最早记载。公元前3世纪的《吕氏春秋》中所写的“慈石召铁，或引之也”，描述了磁石吸铁现象。磁现象的应用，在我国古代后魏的《水经注》等书中，就提到秦始皇为了防备刺客行刺，曾用磁石建造阿房宫的北阀门，以阻止身带刀剑的刺客入内。医书上还谈到用磁石吸铁的作用，来治疗吞针，但磁现象早期应用方面，最光辉的成就是指南针的发明和应用，这也是我国对人类所做出的巨大贡献。 我国战国时期就发现了磁体的指南性。最早指南的磁石是一种勺状的，叫司南，它的灵敏度虽很低，但却给人以启示：有一种地磁存在，磁石可以指向。到北宋时期，制成新的指向仪器——指南鱼。在曾公亮的《武经总要》中详细记载了指南鱼的制造过程。这里有个重大突破，就是采用了磁化的方法，使鱼形铁磁化后，成一个指向仪器。此后，指南针的制造和安装方法在北宋沈括的《梦溪笔谈》中已有明确记载。不久指南针与方位盘结合起来成了罗盘，为航海提供了方便而可靠的指向仪器。后来，我国指南针传入欧洲。到16世纪，欧洲出现了航海罗盘。指南针的发明，推动了航海事业的发展，也为研究地磁三要素创造了条件。 英国人吉尔伯特在磁的研究方面做出了突出贡献。他的著作《论磁》是人们对磁现象系统研究开始的标志，书是1600年出版的。书中记录了吉尔伯特研究磁现象时所做的各种仪器，及实验过程，也记录了他从实验中所得到的结论。他从磁性“小地球”实验中，根据磁针的排列与指向，提出地球本身是一个大磁体，两极位于地理的北、南两极附近；提出了磁子午线概念；吉尔伯特还说明了磁偏角及地磁倾角的测定方法；铁的磁化及去磁概念；定性的研究磁石的吸引与推斥。这都为磁的进一步研究开拓了道路。 到18世纪，在磁的研究方面有了新进展。法国物理学家库仑在磁的研究方面也做出突出贡献。他参加了法国科学院为设计指向力强、抗干扰性能好的指南针而举行的竞赛活动，并提出丝悬指南针的设想，得到磁学奖，在此基础上制成了库仑扭秤。在建立了电荷相互作用的库仑定律同时，得到了磁力的相互作用定律，可以说库仑是静电、静磁学的第一位奠基人。此后，法国数学家、物理学家泊松，在库仑的基础上，提出了磁体间的相互作用的势函数积分方程，把磁的研究发展到定量阶段，但这时电与磁还是分别平行、独立地进行着研究。 丹麦物理学家奥斯特1820年发现了电流的磁效应，在当时的科学界引起巨大的反响和重视，科学家纷纷转向在这方面的讨论和研究，推动了整个电磁学的发展。安培由电流磁效应想到：既然磁体之间有相互作用，电流与磁体间也有作用，那么两个载流导体之间也一定存在着相互作用。他通过一系列实验，找到了电流间相互作用的实验根据，进行了定量研究，于1820年12月4日向科学院提交了一篇论文，提出计算两个电流线元间作用力的公式——安培定律表达式。到1821年初，安培又进一步提出磁性起源的假说，这就是历史上有名的分子电流假说。 安培发现的载流导体间的相互作用，仅在奥斯特发现电流磁效应后的第7天。新的发现的浪潮冲击着整个欧洲。法拉第在新的发现面前，重做了已有的实验，并提出新的研究课题——既然电可以产生磁，为什么磁不可以产生电呢？他开始了磁生电的研究。经过10年的艰苦努力，在大量实验的基础上，发现了电磁感应现象及其所遵循的规律。 电磁感应现象的发现是具有划时代意义的，法拉第把电与磁长期分立的两种现象最后联结在一起，揭露出电与磁的本质的联系，找到了机械能与电能之间的转化方法。在理论上，为建立电磁场的理论体系打下了基础；在实践上，开创了电气化时代的新纪元。 法拉第发现电磁感应现象之后，解释了法国科学家阿拉果所做的被称之为“神密”的实验——悬挂着的磁体下方放一个可自由转动的圆铜盘，当盘转动时，磁体会转动；反之，磁体转动时铜盘也会转动。法拉第提出磁感线（磁力线）的概念，并第一次绘制了磁感线图。他认为磁感线是代表实在的物质实体；每根磁感线都对应一对磁极。后来又把有磁感线的空间称为“场”。麦克斯韦是英国著名的物理学家，他发展了法拉第的“力线——场”的思想，并把它数学化，提出了描述电磁场运动规律的方程组，预言了电磁波的存在。 德国物理学家赫兹通过实验，令人信服地证明了电磁波的存在。这不仅验证了麦克斯韦电磁场理论的正确，也为无线电技术的建立与发展奠定了基础。 爱因斯坦1905年建立的狭义相对论，第一次把两种自然力——电力与磁力统一起来。近代随着电子计算机的发明，新的磁性材料不断涌现出来。人类的科学技术及物质生产活动与电与磁已密不可分，但对磁的探索永无止境。随着新的磁现象的发现，磁的更深刻的本质的揭露，磁的应用也将展现出新的局面。为磁的发展史续写新的篇章。
铁磁物质的磁化规律论文参考文献
1、磁性材料的磁化曲线磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H 作用下，必有相应的磁化强度M 或磁感应强度B，它们随磁场强度H 的变化曲线称为磁化曲线（M～H或B～H曲线）。磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。即当磁场强度H足够大时，磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms，继续增大H，Ms保持不变；以及当材料的M值达到饱和后，外磁场H降低为零时，M并不恢复为零，而是沿MsMr曲线变化。材料的工作状态相当于M～H曲线或B～H曲线上的某一点，该点常称为工作点。2、软磁材料的常用磁性能参数饱和磁感应强度Bs：其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。剩余磁感应强度Br：是磁滞回线上的特征参数，H回到0时的B值。矩形比：Br∕Bs矫顽力Hc：是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等）。磁导率μ：是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关。初始磁导率μi、最大磁导率μm、微分磁导率μd、振幅磁导率μa、有效磁导率μe、脉冲磁导率μp。居里温度Tc：铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降，达到某一温度时，自发磁化消失，转变为顺磁性，该临界温度为居里温度。它确定了磁性器件工作的上限温度。损耗P：磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝ f2 t2 / ，ρ 降低，降低磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc；降低涡流损耗Pe 的方法是减薄磁性材料的厚度t 及提高材料的电阻率ρ。在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为：总功率耗散（mW）/表面积（cm2）3、软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换在设计软磁器件时，首先要根据电路的要求确定器件的电压～电流特性。器件的电压～电流特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关。设计者必须熟悉材料的磁化过程并拿握材料的磁性参数与器件电气参数的转换关系。设计软磁器件通常包括三个步骤：正确选用磁性材料；合理确定磁芯的几何形状及尺寸；根据磁性参数要求，模拟磁芯的工作状态得到相应的电气参数。
任德贻煤岩学和煤地球化学论文选辑
燃煤引起的环境污染日趋严重，随着综合机械化采煤的发展，细粒级煤产量日增，传统的选煤工艺对于－高硫煤脱硫难度很大，而高梯度磁选(HGMS)与浮选等方法相结合的多工艺联合脱硫是很有潜力的新技术［1］。为此，我们对四川南桐等矿区的煤和黄铁矿进行了比磁化率测试，为HGMS脱黄铁矿硫的特性提供参考依据。
一、实验条件
样品磁化率测试是在英国牛津公司的振动样品磁强计(VSM)上进行的。具体的样品质量磁化率(χ0)由下面关系所确定:χ0=m/(m'×H)，其单位为emu·g－1;H为所用磁场强度(T);m'为样品的质量(g);m为样品的磁矩(emu)。VSM的参数及实验条件:将厚为<4mm、长<20mm和宽<10mm的块状样品(通常大小为3mm×8mm×10mm，重为(±)g)贴在杆状样品架上，磁场0～±4T，均匀度为10－3，背景噪音小于5×10－6emu。测试范围±至300emu，温度为(300±)K。磁化率灵敏度10－11emu·g－1，仪器精度1%。
二、结果与分析
实验分四组样品测试，目的是探讨不同形态晶体黄铁矿，不同类型、产地和煤层中的黄铁矿，不同煤级和煤岩成分的煤等磁性特性和差异性。
1.不同形态及晶形的黄铁矿与质量磁化率(χ0)的关系
由表1所示，煤中的12个不同形态晶形的黄铁矿的质量磁化率(χ0)有规律可循，最大χmax=×10－7emu·g－1，最小χmin=×10－7emu·g－1，平均χ=×10－7，χmax/χmin=52。总体上，随序列逐渐增加，晶形变差，其磁化率逐增。不同期次脉状黄铁矿，其磁化率不一样。
2.矿床黄铁矿的测试
第二组测试数据是非煤系矿床黄铁矿，有江西九江城门山矽卡岩型黄铁矿，湖南耒阳上堡热液矿床中黄铁矿，它们的磁距-磁场强度(m－H)曲线由图1所示。煤中黄铁矿的磁化率与它们的磁化强度呈正比，m－H曲线为一直线，质量磁化率为一常数。而热液型及矽卡岩型矿床黄铁矿则随场强的变化而变化。由热液型黄铁矿的m－H曲线可知，其黄铁矿中混有少量强的逆磁性物质。矽卡岩黄铁矿的m－H曲线不同于皆为顺磁性的煤中黄铁矿的m－H曲线，说明矽卡岩黄铁矿含有少量的铁磁性物质，以高的磁化率为特征。由计算表明煤中黄铁矿χ0的算术平均值大约为矽卡岩型矿床黄铁矿的5倍，是热液型矿床黄铁矿的40倍(绝对值)。由此特性说明煤中黄铁矿比矿床黄铁矿更有利于HGMS脱硫。
表1 各种黄铁矿和煤的磁化率结果表
注:a)磁饱合率;b)L—褐煤;SB—次烟煤;B—烟煤;A—无烟煤;MA—高阶无烟煤。
图1 不同类型黄铁矿的磁距场强m－H曲线
3.不同地区不同煤层中黄铁矿的χ0
无论是褐煤还是无烟煤，不同煤层中黄铁矿的磁化率与它们的形态很有关系，而与煤级并无显著关系，即有晶体<结核、砂晶。纵观煤中黄铁矿的磁化率，存在两类众数:一类为χ0=(11～12)×10－7emu·g－1，它们多为结核、脉状、层状砂晶，是煤中分布最多的黄铁矿类型;二类为磁化率χ0约为(～)×10－7emu·g－1，它们多为结晶好的晶体及Ⅱ类脉状黄铁矿。总之，煤中黄铁矿的磁性是在(～)×10－7emu·g－1范围内。
4.煤的磁性研究
选择10个不同煤级、不同煤岩成分的煤所测得的磁化率如表1。从亮褐煤到烟煤，以至无烟煤和高阶无烟煤均具逆磁性，而煤的不同煤岩成分的磁性差别不大，而煤及其顶底板中黄铁矿的磁化率都为正值。由此，HGMS对不同煤级煤的脱硫都是有利的，且对煤的不同煤岩成分并无分选效益。
三、机理分析
磁性的起因与原子结构和原子间的相互作用有关［2］。理论上黄铁矿分子式应为FeS2，Fe∶S=1∶2。然而自然界中硫铁原子比并非等于标准的2，常混有其他元素或类质同象置换而使成分结构及物性改变。因此要了解其磁性的原因，必须了解其化学组成与结构。
中子活化分析和电子探针二法分析表明，煤中黄铁矿的伴生元素主要有稀土，Th，Ti，V，Mo，Sr，Ba，Cu，As，Sb，Se，Mn，Co，Ni，Cr，Br，Cl，I，Ca，Mg，Na，Al及Sc等，相关分析及点群分析中，磁化率χ0与Mn，V及∑1=(Mn+Co+Ni+Cr)，Ba，Mg，Ca及∑2=(Ca+Mg+Al+Na)为一群元素组合相，它们与χ0都呈正相关，Mn，V，∑1，∑2，Mg，Ca，Ba与χ0的相关系数分别为r=，，，，，，，多为显著相关。煤中黄铁矿，随晶形的变差，伴生元素含量增加，磁化率增大，尤其与Mn，V，Mg，Ca等元素含量的增加而增大。
表2 黄铁矿中伴生元素的磁性
低自旋状态的Fe2+不显磁性，硫原子也不显磁性，其磁化率为－［3］，那么由Fe2+和S组成的黄铁矿FeS2理应不显磁性，而黄铁矿的磁性应来自所伴生的顺磁性元素。一般铁族、稀土元素和锕系元素等过渡性元素(df轨道)及大多数碱、碱土元素都是顺磁的。设任一元素的含量为ei，其磁化率χei，则该元素在黄铁矿中的磁量为ei·χei。整个黄铁矿磁性则为各元素原子磁性的矢量和，即 ，原子χei分顺磁性χpei和逆磁性χdei。所以可得出理论磁化率χc的计算式为
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现将各测试黄铁矿χ0样中子活化定量分析中杂质含量、顺、逆磁性等44种元素的总含量列于表2中，并参考元素室温磁化率值［3］，将各元素的顺、逆性磁化率乘以各自的含量，然后加权平均算出逆磁性及顺磁性磁化率总量。由表2可知，黄铁矿中尤其是煤中黄铁矿———结核、脉状、菊花状、基质状黄铁矿，其伴生元素多，顺磁性亦大。各种黄铁矿的逆磁性元素含量少且差别不大，其逆磁性元素总磁化率小，因此逆磁性杂质对黄铁矿磁化率贡献太小，可忽略不计。而顺磁性杂质的总磁化率含量高，变化明显，因此估算黄铁矿的磁化率χc全由顺磁性杂质磁量所提供。显然表2中不同黄铁矿理论计算所得χc与实测磁化率χ0变化趋势相吻合。相关分析表明它们在a=(n=12)水平上显著相关，相关系数为r=。诚然χc不能近似与χ0相等，其回归方程:χ0=χc－，也就是说黄铁矿磁化率的估算(χ估)可通过下式得出
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此公式的意义在于: ①煤黄铁矿的磁化率主要受杂质多少及其磁性的控制。②纯的煤黄铁矿当无杂质或无顺磁物质时，磁性为负。由此说明，黄铁矿不显磁性有其合理性。
致谢 感谢中国科学院物理研究所国家超导实验室赵忠贤院士为本研究给予了技术上的指导，感谢中国科学院高能物理研究所杨绍晋研究员为样品元素测试提供了方便。
参 考 文 献
［1］ Oder R R. Processing and Utilization of High-Sulfur Coals IV ( eds. Dugan P R，Quigley D R，Attia Y A) . Netherland， Amsterdam: Elsevier Science Publishers B V，1991. 491 ～ 502
［2］ Tossell J A，Vaughan D L. Theoretical Geochemistry Application of Quantum Mechanics in the Earth and Mineral Sci- ences. New York，Oxford: Oxford University Press Inc，1992. 289 ～ 305
［3］ 陈笃行编 . 磁测量基础 . 北京: 机械工业出版社，1985. 52 ～ 60
( 本文由唐跃刚、任德贻、郑建中、郭梦熊、容锡燊、倪泳明合著，原载《科学通报》，1995年第 40 卷第 16 期)
磁铁的研究论文
磁铁为什么会失去磁性(小论文)我这可以帮你。
电和磁有何关系 电磁，在许多人的印象里，电和磁就像是一对相生相成、形影不离的孪生兄弟，也像是一对亲密无间、夫唱妻随的美满佳偶。说到电，必然也会说到磁；提到磁，自然也离不开电。如充满宇宙中的电磁波，它们对于我们来说简直就是如雷贯耳，因为它们对宇宙天体和生命物质发挥着极为重要的作用，它们就是电性和磁性的统一体。 电和磁确实有许多相似之处：带电体周围有电场，磁体周围也有磁场；同种电荷相斥，同名磁极也相斥；异种电荷相吸，异名磁极也相吸；变化的电场能激发磁场，变化的磁场也能激发电场；用摩擦的方法能使物体带上电，如果用磁铁的一极在一根铁棒上沿同一方向摩擦几次，也能使铁棒磁化——物理学家法拉第和麦克斯韦为此创立了“电生磁、磁生电”的电磁场理论。 但在19世纪以前，人们始终认为两者是各不相关的。直到19世纪初，科学界仍普遍认为电和磁是两种独立的作用。法国物理学家库仑就曾经论证过，电和磁是物质的两种截然不同的性质，虽然它们的作用定律在数学上极为相似，但是电和磁是不会相互转化的。库仑的这个看法在当时成了一种权威的理论。 但后来，电与磁之间的联系被发现了，如奥斯特发现的电流磁效应和安培发现的电流与电流之间相互作用的规律。再后来，法拉第提出了电磁感应定律，这样电与磁就连成一体了。 现在我们认为，电和磁是不可分割的，它们始终交织在一起。简单地说，就是电生磁、磁生电。变化的磁场能激发电场，反之，变化的电场也能激发磁场，有电必有磁，有磁才有电。它们总是紧密联系而不可分割的。 电流产生磁场 在“电和磁相互独立”的观点风行欧洲时，丹麦的科学家奥斯特却坚信电与磁之间有着某种联系。经过多年的研究，他终于在1820年发现了电流的磁效应：在一根直导线的附近放一枚小磁针，使磁针和导线平行，当导线中有足够强的电流通过时，磁针突然偏转，并与导线垂直，证明了电流周围存在着磁场。 如果一条直的金属导线通过电流，那么在导线周围的空间将产生圆形磁场。导线中流过的电流越大，产生的磁场越强。磁场成圆形，围绕导线周围。磁场的方向可以根据“右手定则”来确定：将右手拇指伸出，其余四指并拢弯向掌心。这时，拇指的方向为电流方向，而其余四指的方向是磁场的方向。实际上，这种直导线产生的磁场类似于在导线周围放置了一圈N、S极首尾相接的小磁铁的效果。 如果有两条通电的直导线相互靠近，会发生什么现象？我们首先假设两条导线的通电电流方向相反。那么，根据上面的说明，两条导线周围都产生圆形磁场，而且磁场的走向相反。在两条导线之间的位置会是说明情况呢？不难想象，在两条导线之间，磁场方向相同。这就好像在两条导线中间放置了两块磁铁，它们的N极和N极相对，S极和S极相对。由于同性相斥，这两条导线会产生排斥的力量。类似地，如果两条导线通过的电流方向相同，它们会互相吸引。 如果一条通电导线处于一个磁场中，由于导线也产生磁场，那么导线产生的磁场和原有磁场就会发生相互作用，使得导线受力。这就是电动机和喇叭的基本原理。 1831年8月，法拉第在软铁环两侧分别绕2个线圈 ，其一为闭合回路，在导线下端附近平行放置一磁针；另一与电池组相连，接开关，形成有电源的闭合回路。实验发现，合上开关，磁针偏转；切断开关，磁针反向偏转，这表明在无电池组的线圈中出现了感应电流。法拉第立即意识到，这是一种非恒定的暂态效应。紧接着他做了几十个实验，把产生感应电流的情形概括为5类：变化的电流， 变化的磁场，运动的恒定电流，运动的磁铁，在磁场中运动的导体。并把这些现象正式定名为电磁感应。 如果把一个螺线管两端接上检测电流的检流计，在螺线管内部放置一根磁铁。当把磁铁很快地抽出螺线管时，可以看到检流计指针发生了偏转，而且磁铁抽出的速度越快，检流计指针偏转的程度越大。同样，如果把磁铁插入螺线管，检流计也会偏转，但是偏转方向和抽出时相反。 为什么会发生这种现象呢？我们已经知道，磁铁会向周围的空间发出磁力线。如果把磁铁放在螺线管中，那么磁力线就会穿过螺线管。这时，如果把磁铁抽出，磁铁远离了螺线管，将造成穿过螺线管的磁力线数目减少（或者说线圈内部的磁通量减少）。正是这种穿过螺线管的磁力线数目（也就是磁通量）的变化使得螺线管中产生了感生电动势。如果线圈闭合，就产生电流，称为 电磁感应现象的发现，乃是电磁学领域中最伟大的成就之一。它不仅揭示了电与磁之间的内在联系，而且为电与磁之间的相互转化奠定了实验基础，为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路，在实用上有重大意义。电磁感应现象的发现，标志着一场重大的工业和技术革命的到来。事实证明，电磁感应在电工、电子技术、电气化、自动化方面的广泛应用对推动社会生产力的发展和科学技术的进步都发挥了重要的作用。
铁磁材料的研究论文
通过施加微波、压电、热、电极化、磁场等外场都有能力提高半导体的电荷分离,为光生载流子的快速分离提供所需的外部驱动力来
光生载流子，用光照射半导体时，若光子的能量等于或大于半导体的禁带宽度，则价带中的电子吸收光子后进入导带，产生电子-空穴对。这种类型的载流子称为光生载流子。中文名光生载流子外文名photo-generated carriers快速导航有机太阳电池的光生载流子产生机理 光生载流子衰减特征分析光照在半导体的表面，会有吸收。 光子吸收同时产生一个多数载流子和一个少数载流子。在诸多光伏应用中，光生载流子的数目远少于太阳电池中本来就存在的由于掺杂而产生的多数载流子。结果光照时半导体中的多数载流子数目基本不变，而少数载流子却显著增加。光生少数载流子数目远超过暗条件下太阳电池中本来存在的少数载流子，因而光照太阳电池中的少数载流子数可近似为光生载流子数。光生载流子寿命光生载流子寿命主要取决于半导体内的复合,大致可分为三种:(1)Shoekley一Read复合;(2)辐射复合;(3)Auger复合。由于半导体对于能量大于禁带宽度的光子吸收系数较大,辐射复合放出的光子总可以被吸收,从太阳能电池的光电转换效率来看,辐射复合的影响可以忽略;Auger复合寿命主要由禁带宽度和热平衡载流子浓度来确定
磁屏蔽就是将电磁场干扰源至仪器设备的传输途径“切断”，从而达到消除或减弱干扰源对仪器设备的不良影响效果。下面我给大家分享一些磁屏蔽现代科技论文，大家快来跟我一起欣赏吧。
磁屏蔽技术及其应用
摘 要：文章介绍了磁屏蔽的意义与应用，分析了磁屏蔽技术的基本原理与方法以及所采用的材料，同时还介绍了目前磁屏蔽技术应用的具体装置形式和未来的发展趋势。
关键词：磁屏蔽;零磁空间;磁屏蔽室
引言
随着工业、交通、电力及生活等设施的急剧增加，人们正处在一个日益复杂的电磁环境中，地磁场在区局部范围内也已变得越来越复杂，图1为某地的地磁场变化情况。然而，随着科技水平的发展，在精密测量、地球物理、地质勘探、航空航天、计量测试等诸多领域里，对外界环境磁场的要求却有越来越高，许多精密电子设备与测试仪器，要求空间环境不能存在干扰磁场。比如，在航空航天及船舶中导航用的陀螺仪，干扰磁场严重影响着其导航精度，必须对干扰磁场进行消除或降低;作为时间基准的原子钟，为了保证精准性，也必须将地磁场消除;还有高分辨率的电子显微镜，环境中的波动磁场也影响着其电子成像质量，同样需要消除环境磁场的变化。另外，在许多与磁性有关的科学研究领域里，需要营造一个零磁场环境。例如磁性探测仪器的零磁场标定，材料或器件的无磁性检测，生物在无磁环境里的生理反应研究等等，均需要一个相对的零磁场空间。这就要求我们必须利用磁屏蔽技术，在一定范围内屏蔽或消除外界的干扰磁场，从而营造一个相对的零磁场或静磁场空间。
1 磁屏蔽的基本原理
磁屏蔽的概念
电磁屏蔽，就是将电磁场干扰源至仪器设备的传输途径“切断”，从而达到消除或减弱干扰源对仪器设备的不良影响效果。根据被屏蔽的对象不同，可将其分为两大类：一类是对电磁场干扰源进行屏蔽，使其传播到屏蔽外的干扰电磁场减弱，如对医学上核磁共振仪的屏蔽;另一类是对特定的仪器设备进行屏蔽，使其不受外界环境电磁场的干扰，保证其正常工作，如对导航用的陀螺仪的屏蔽。根据电磁场的性质及屏蔽机理的不同，电磁屏蔽分为静电屏蔽、电磁屏蔽和静磁屏蔽。静电屏蔽主要是对电场的屏蔽，利用的是导体静电平衡原理;电磁屏蔽主要是对高频电磁场屏蔽，利用涡电流原理;而静磁屏蔽(简称磁屏蔽)则是对静磁场或低频电磁场进行屏蔽，利用的是磁路分流原理。文章讨论的是磁屏蔽问题。
磁屏蔽的原理
静磁场是稳恒电流或永久磁体产生的磁场。静磁屏蔽是利用高磁导率μ的铁磁材料做成屏蔽罩以屏蔽外磁场。它与静电屏蔽作用类似而又有不同。
静磁屏蔽的原理可以用磁路的概念来说明。如将铁磁材料放在成截面如图2和图3的回路，则在外磁场中，绝大部份磁场集中在铁磁回路中。这可以把铁磁材料与空腔中的空气作为并联磁路来分析。因为铁磁材料的磁导率比空气的磁导率要大几千倍，所以空腔的磁阻比铁磁材料的磁阻大得多，外磁场的磁感应线的绝大部份将沿着铁磁材料壁内通过，而进入空腔的磁通量极少。这样，被铁磁材料屏蔽的空腔就基本上没有外磁场，从而达到静磁屏蔽的目的。材料的磁导率愈高，筒壁愈厚，屏蔽效果就愈显著。因常用磁导率高的铁磁材料如软铁、硅钢、坡莫合金做屏蔽层，故静磁屏蔽又叫铁磁屏蔽。
静电屏蔽的效果是非常好的，这是因为金属导体的电导率要比空气的电导率大十几个数量级，而铁磁物质与空气的磁导率的差别只有几个数量级，通常约大几千倍。所以静磁屏蔽总有些漏磁。为了达到更好的屏蔽效果，可采用多层屏蔽，把漏进空腔里的残余磁通量一次次地屏蔽掉。
屏蔽效果的度量
对于磁屏蔽，根据需求通常用磁屏蔽效能和剩磁两种方式来衡量其效果。磁屏蔽效能计算公式为：SEH=20lg■，单位为分贝;而剩磁指的是屏蔽后的剩余磁场，单位是nT。
2 常用的磁屏蔽材料
根据磁屏蔽的原理，材料的磁导率愈高，屏蔽效果就愈显著。因此磁屏蔽材料一般都选用磁导率高的材料，常用的高导磁材料有纯铁(电工软铁) 、电磁钢板(硅钢片)、坡莫合金板、非晶态合金带以及微晶合金带材等。另外与屏蔽性能有关的还有材料的饱和磁通密度Bs和矫顽力。材料的饱和磁通密度Bs越大，就越能吸收外界磁场，屏蔽效果也就越好，在屏蔽强磁场时特别重要。材料的矫顽力越低，越容易降低屏蔽后的剩磁，在屏蔽弱磁场时特别重要。在设计磁屏蔽装置时，要针对具体的环境磁场和屏蔽要求。综合考虑材料的以上三个参数及整个磁屏蔽装置的结构。表1列举了常用磁屏蔽材料的基本参数。
3 磁屏蔽技术应用及装置
静磁屏蔽在电子器件中有着广泛的应用。例如变压器或其他线圈产生的漏磁通会对电子的运动产生作用，影响示波管或显像管中电子束的聚焦。为了提高仪器或产品的质量，必须将产生漏磁通的部件实行静磁屏蔽。在手表中，在机芯外罩以软铁薄壳就可以起防磁作用。
通用零磁空间
这类磁屏蔽装置主要作为标准的零磁空间使用，为仪器标定、无磁测量等工作服务，其结构如图4所示。根据磁屏蔽的性能和尺寸要求有不同的规格。
大型磁屏蔽室
这类磁屏蔽装置主要为各种高性能的电子显微镜、高性能仪器设备服务，其结构如图5所示。需要根据仪器设备的要求和现场环境进行单独设计制作。
磁屏蔽元件
这类磁屏蔽元件通常为某些特定仪器设备所研制的，是作为某些仪器(如陀螺仪，原子钟等)结构的一部分， 在设计时既要考虑屏蔽性能，还要考虑结构性能等因素，如图6所示。
4 磁屏蔽技术的发展趋势
磁屏蔽技术通常有两种方法，一种叫做被动式磁屏蔽，即采用磁导率较高的软磁材料围成一个特定空间，而被动地将外界环境磁场屏蔽在该特定空间之外，常用的磁屏蔽材料有电工纯铁、硅钢片、内磁屏蔽钢及坡莫合金等。另一种叫做主动式屏蔽，即采用通电线圈产生一个与干扰磁场大小相等方向相反的磁场去主动抵消外界的干扰磁场，从而达到磁屏蔽的目的。被动式磁屏蔽采用的磁路分流的原理，技术相对比较成熟，屏蔽性能稳定可靠，但需要耗费大量的软磁材料，成本较高，施工周期长。而主动式磁屏蔽技术采用的正负磁场抵消的办法，由于外界磁场随时变化，所以反向磁场的控制困难较大。再者，磁场在本质上是不能被抵消掉的，此消则彼长，很难在较大空间范围内完全消除干扰磁场。目前实际应用中主要还是采用被动式屏蔽，主动式磁屏蔽技术应用还不多，但主动式磁屏蔽技术不需要耗费软磁材料，安装施工周期也短，且易于拆装运输，可以重复，是磁屏蔽技术未来的发展方向。
参考文献
[1]杨士元.电磁屏蔽理论与实践[M].北京：国防工业出版社.
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[3]万刚，李荣德.电磁屏蔽材料的进展[J].屏蔽技术与屏蔽材料，2003(1).
[4]周克定.工程电磁场数值计算的理论方法及应用[M].北京：高等教育出版社，1994.
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本人从智网上找的 有PDF格式 这是从上面转下来的 统磁体以单原子或离子为构件,三维磁有序化主要来自通过化学键传递的磁相互作用,其制备采用冶金学或其一、引 言他物理方法;而分子磁体以分子或离子为构件,在临界 作为一种新型的软材料,分子基材料(molecule2based温度以下的三维磁有序化主要来源于分子间的相互作materials)在近年来材料科学的研究中已成为化学家、物用,其制备采用常规的有机或无机化学合成方法.由于理学家以及生物学家非常重视的新兴科学领域[1].分子在分子磁体中没有伸展的离子键、共价键和金属键,因基材料的定义是,通过分子或带电分子组合出主要具有而很容易溶于常规的有机溶剂,从而很容易得到配合物分子框架结构的有用物质.顾名思义,分子基磁性材料的单晶,有利于进行磁性与晶体结构的相关性研究,有(molecule2based magnetic materials) ,通称分子磁性材料,利于对磁性机制的理论研究.作为磁性材料,分子铁磁是具有磁学物理特征的分子基材料.当然,分子磁性材体具有体积小、相对密度轻、结构多样化、易于复合加工料是涉及化学、物理、材料和生命科学等诸多学科的新成型等优点,有可能作为制作航天器、微波吸收隐身、电兴交叉研究领域.主要研究具有磁性、磁性与光学或电磁屏蔽和信息存储的材料.导等物理性能相结合分子体系的设计、合成.我们认为, 分子磁性研究始于理论探索.早在 1963 年McCo2分子磁性材料是在结构上以超分子化学为主要特点的、nnel[2]就提出有机化合物可能存在铁磁性,并提出了分在微观上以分子磁交换为主要性质的、具有宏观磁学特子间铁磁偶合的机制.1967 年,他又提出了涉及从激发征并可能应用的一类物质.态到基态电子转移的分子离子之间产生稳定铁磁偶合 分子铁磁体是具有铁磁性质的分子化合物,它在临的方法[3].同年,Wickman[4]在贝尔实验室合成了第一个界温度(Tc)下具有自发磁化等特点.分子磁体有别于传分子铁磁体.之后,科学家们相继报道了一些类铁磁性统的不易溶解的金属、金属合金或金属氧化物磁体.传质的磁性化合物,但直到1986年前,这些合成的磁性化·15 ·? 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 专题综述Ziran Zazhi 合物没有表现出硬铁磁所具有的磁滞特征.1986 年,材料理论的精确预言和计算是相当困难的,而且,分子Miller等人[5]将二茂铁衍生物[Fe(Cp3)2](Cp3为五甲基磁性材料中包含的原子和分子基团更多,空间结构的基环戊二稀)与四氰基乙烯自由基(TCNE)经电荷转移合对称性更复杂,局部的磁交换的途径也体现出多样性,成了第一个分子铁磁体[Fe(Cp3)2]+[TCNE] ,其转换温使得目前的研究还处于实验经验的积累和定性的解释度 T上.尽管如此,科学家们对分子磁交换的机制进行了大c= K.与此同时,Kahn 等人[6]报道了具有铁磁性的MnCu(pbaOH)·(H量的研究,提出了许多近似理论模型,并基于这些模型2O)3分子化合物.从此,分子磁体的研究引起了人们的广泛关注,分子基磁性材料也应和大量的实验数据,在磁性与结构的关系研究中取得了运而生.一定的进展.对于一些对称性较高的体系,根据自旋相 开始,由于分子间的磁相互作用较弱,分子磁体的互作用的 Hamilton可由量子力学求出磁化率的解析形转换温度式T,然后根据实验数据计算出磁偶合系数 J 值,探索随c通常远远低于室温,难于达到应用的要求.结构的变化关系.对于对称性较差及组成较为复杂的体但是,第一个室温分子磁体V(TCNE)2·xCH2Cl2在1991系,自旋 Hamilton 的解析解很难求出.此时可用 Monte年由Manriquez[7]报道出后,虽然是一个不稳定的电荷转Carlo方法对物理过程进行模拟,求出磁偶合系数 J[10].移钒配合物,但近年来,分子磁性的研究已取得了令人 根据产生磁性的具体类型,磁交换机制主要通过以鼓舞的进展,Verdauger[8,9]报道了 Tc高达340 K的稳定下途径来实现:类普鲁士蓝的分子铁磁体. (1) 磁轨道正交 根据 Kahn等人的分子轨道理论,顺磁离子A与B之间的磁相互作用(J)由两部分贡献组二、分子磁性中的物理基础成,即铁磁贡献和反铁磁贡献,J = JF+ JAF.当A中未成对电子所占据的磁轨道与B中未成对电子所占据的磁 分子磁体的磁性来源于分子中具有未成对电子离轨道互相重叠时,它们之间的相互作用为反铁磁偶合,子之间的偶合,这些偶合相互作用既来自分子内,也可重叠积分越大,反铁磁偶合越强;当A与B中未成对电来自于分子间.分子内的自旋- 自旋相互作用往往通过子所占据的磁轨道正交时,它们之间的相互作用为铁磁“化学桥”来实现磁超相互作用.所以,分子磁性材料兼偶合.如图(1)中(a)、(b)所示.如果铁磁偶合与反铁磁偶具磁偶极- 偶极相互作用和超相互作用,故该类材料的合同时存在,通常反铁磁偶合强于铁磁偶合,因此只有磁性比常规的无机磁性材料表现出更丰富多彩的磁学当 JAF为零时,A与B间才为铁磁偶合.如在CsNiⅡ[CrⅢ性质.(CN)6]·2H2O[9]中,CrⅢ的磁轨道具有t2g对称性,而NiⅡ 根据铁磁体理论,要使材料产生铁磁性,首先体系的磁轨道具有e的原子或离子必须是顺磁性的g对称性,二者互为正交轨道,因而呈现,其次它们间的相互作用铁磁性偶合( T是铁磁性的.对于分子磁性材料,一个分子内往往包含c=90 K).当磁轨道正交时,铁磁偶合的一个或多个顺磁中心,即自旋载体,按照 Heisenberg 理大小依赖于轨道间的距离.论,两个自旋载体之间的磁交换作用可用以下等效Ham2 (2) 异金属反铁磁偶合 对于两个具有不同自旋的ilton算符来表示:顺磁金属离子,SA≠SB若A与B间存在磁相互作用,有^H两种情况:当A与B 间的磁相互作用为短程铁磁偶合ex= - 2J^S1^S2(1)其中时,总自旋 SJ 为交换积分,表示两个自旋载体间磁相互作用的T= SA+ SB;当A与B间的磁相互作用为反类型和大小. J 为正值时为铁磁性偶合,自旋平行的状态铁磁偶合时,总自旋 Sr=| SA- SB| (如图1中(c) (d)所为基态;J 为负值时为反铁磁性偶合,自旋反平行为基示).顺磁离子A和B间的磁相互作用大多为反铁磁偶态.如对分子磁性材料:A- X- B 体系(A,B 为顺磁中合.当为反铁磁偶合时,若 Sr= SB,则 Sr=0;若 SA与心,X为化学桥) ,X作为超交换的媒介使A和B发生磁SB不相等,则有净自旋,当在转换温度以下,净自旋有性偶合,设 SA= SB=1P2,则当反铁磁偶合时,分子基态序排列,使体系呈现亚铁磁性.因此,利用异金属之间反用单重态和三重态的能量差来表示:J = E铁磁偶合是构建高自旋分子的另一条有效途径.如CsMnS- ET. 磁相互作用研究的目的在于了解磁交换的机理,寻[Cr(CN)6] ,Mn2+的自旋为 SA=5P2,而Cr3+的自旋为 SB找磁性与结构之间的关系,并反过来指导分子磁性材料=3P2,二者之间产生反铁磁偶合,净自旋 ST= SA- SB的设计和合成.和通常的磁性材料一样,对分子基磁性=1P2,在低于转换温度( Tc=90 K)时,配合物表现为亚1·6 ·? 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 自 然 杂 志 24卷1期专题综述铁磁性[11].以分为下面几类:1. 有机自由基分子磁体 化合物中不含任何带磁性的金属离子,大多由 C,H,O,N四种有机元素组成的磁体材料.其自旋载体为有机自由基,如氮氧自由基.McConnel 早在1963 年就提出有机化合物内存在铁磁偶合的机制[2].制备方法采用有机合成方法.由于它们具有有机材料特殊的物理、化学图性能,因而是更具应用前景的分子铁磁材料.但直到今1 相同自旋之间的偶合:(a) 铁磁偶合;(b) 反铁磁偶合; 不同自旋之间的偶合:(c) 铁磁偶合;(d) 亚铁磁偶合日,纯有机分子磁体的转换温度仍极低,和有机超导材料一样,在小于50 K的低温区.日本科学家在这方面的 (3) 电荷转移 对给体- 受体电荷转移类配合物,工作做得很好.目前,得到广泛研究并进行了结构标定如[FeCp32]+[TCNE]-,基态时,[FeCp32]+的自旋为1P2,的有机铁磁体主要有氮氧自由基及其衍生物[14]、C60[TCNE]-的自旋也为1P2.在这样一个系统中,由于电荷(TDAE)(TDAE为四(二甲胺基) - 1,2- 亚乙基)[15]等.转移,形成激发三重态.在[FeCp32]+与[TCNE]-交替排列形成的链中,阳离子与前后两个[TCNE]-等距离,它2. 金属- 有机自由基分子磁体的e2g电子可向前后两个[TCNE]转移,形成 S =1的激发 化合物中含有带磁性的过渡金属或稀土金属离子,态.基态激发态混合后,降低了体系能量,使自旋取向沿同时也含有机自由基的基团,故有两种以上的自旋载体着一条链形成.如果每个链的取向都是平行的,且链间存在,并发生相互作用,由这种金属或金属配合物与自和链内[FeCp32]+与[TCNE]-位置相当,那么e2g电子可由基两种自旋载体组装的化合物,也可以构建分子铁磁以在链间传递,从而进一步稳定了体系,导致了相邻链体.其中有些是有机金属与自由基形成的电荷 转移盐的自旋平行取向,产生宏观的铁磁性现象[12].体系. (4) 有机自由基与多自由基 自从1991 年日本京 美国的Miller和Epstein教授在这个体系中作出了卓都大学的 Takahashi 等[13]成功地合成了基于 C、H、O、N越的贡献,首先他们发现了[M(Cp32][TCNZ](Z=Q或四种元素组成的有机铁磁体,使人们认识到含有氮氧自E,TCNE为四氰基乙烯,TCNQ为四氰代对苯醌二甲烷,M由基的有机化合物也是制备分子铁磁体的一条有效途(C3p)2为环戊二烯金属衍生物)[12]. 如,[Fe(Cp3)2]径.氮氧自由基与金属配合物形成的磁偶合体系已成为[TCNZ]为一变磁体(它有一反铁磁基态,但在临界外场分子铁磁体研究领域的一个重要方面.为1500Oe时,转变为具有高磁矩的类铁磁态) ,它由[Fe(Cp3)2]+阳离子与[TCNQ]-阴离子交替排列形成平行三、分子基磁性材料的分子设计和目的一维链,每一个离子均有一未成对的电子自旋[16].磁 前热点研究体系有序要求在整体上的自旋偶合,因此,直径较小的[TC2NE]-将比[TCNQ]-有较大的电子密度,预期将有利于 分子磁体的设计与合成实质上是一个在化学反应自旋偶合.实际情况证明了这一点,[Fe(Cp3中分子自组装的过程.选择合适的高自旋载体(砖头) ,2)]+[TC2NE]-由阳离子与阴离子交替排列构成一维链,在 K这可以是金属离子或具有自旋不为零的有机自由基,通以下表现为磁有序过非磁性的有机配体等桥梁基团作为构筑元件(石灰),在 T=2 K时,其矫顽力为1 000Oe,,超过了传统磁存储材料的值[17]以一定的方式无限长地联接起来.为了提高磁有序温度,,如通过脱溶剂法处理、改变抗衡离子或改变配体等途径他们又开创了M[TCNE],形成分子内部间x·yS(M=V,Mn,Fe,Ni,Co;S为的强相互作用和单元间弱相互作用的超分子结构.通过溶剂分子) 另外一类电荷转换盐分子磁体的研究工调控无限分子P分子单元(或链、层)间磁相互作用的类型作[18].并发现第一个室温以上的分子磁体V[TCNE]x·和大小,组装成低维或三维铁磁体.但就目前来说,除选yCH2Cl2,其 Tc高达400 K.值得一提的是,在常温下它显择合适的高自旋载体和桥联配体外,控制分子在晶格中示出矫顽力超过无机磁体,薄膜材料也在积极的研究堆砌方式也十分重要.中,已接近应用.遗憾的是,这类化合物的结构至今仍是 按照自旋载体和产生的磁性不同,分子磁性材料可不清楚.近年来,Miller等对[MnⅢTPP]+[TCNE]-(H2TPP·17 ·? 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 专题综述Ziran Zazhi 为中心四苯卟啉)类分子磁体也进行了广泛的研究.有物在低温下,能够被光激发而发生从铁磁体到顺磁体的关的综述论文可参考文献[12]和[19].可逆转跃迁,是非常有实际应用的特性. Mn( Ⅱ) - 氮氧自由基链状配合物Mn(hfac)2(NIT2 草酸根桥联的双核或异双核金属配位物分子磁体Me)[20](hfac是六氟乙酰丙酮,NITMe 为2- 甲基- 4,4,一直吸引着人们的注意.具有D3对称性的[MⅢ(ox)3]3-5,5- 四甲基咪唑啉- 1- 氧基- 3- 氧化物自由基,Tc是一个非常有用的建造单元.它在3个不同的方向上都=7. 8 K) 及 Cu ( Ⅱ) 自由基配合物 [Cu (hfac)2]有“钩子”,能轻而易举地把别的金属离子拉进来而形成(NIT[21]多维的金属离子交替排列,从而成为二维或三维分子磁pPy)2(NITpPy为2- (2’吡啶 - 4,4,5,5- 四甲基咪唑啉- 1- 氧基- 3- 氧化物)是另一类的金属- 有体.如A[MⅡMⅢCr(ox)3](A =N(n - C4H9)+4、N( n -机自由基分子磁体.近年来,这类分子铁磁体的研究进C6H5)+4等) ,当MⅢ=Cr( Ⅲ) ,MⅡ为Mn(Ⅱ) ,Cu( Ⅱ) ,Co展很大,已由单自由基- 金属配合物扩展到多自由基-(Ⅱ) ,Fe( Ⅱ)和Ni( Ⅱ)时,其 Tc分别为6,7,10,12,14金属配合物.由于多自由基较单自由基有更多的自旋中K[26];当MⅢ=Fe( Ⅲ) ,MⅡ为Fe(Ⅱ) ,Ni(Ⅱ) ,Co( Ⅱ)时,心和配位方式,并且与金属配位更易形成多维结构的优Tc=30～50 K[27].点,多自由基—金属配位物的研究已成为分子磁体研究 草胺酸根合铜[Cu(opba)]2-、[Cu(pba)]2-及[Cu的热点之一[22].(pbaOH)]2-含有未配位基团,可作为形成多核配合物的前体.此前体具有两个桥基,易与Mn2+、Fe2+等阳离子3.金属配合物的分子磁体形成异双金属链而构成一维链状配合物,链内通过铁磁 金属配合物分子磁体是目前研究得最广泛、最深入或反铁磁偶合得到铁磁链或亚铁磁链,链间的铁磁或反的一类分子磁体,其自旋载体为过渡金属.在其构建单铁磁偶合导致材料的宏观磁性表现为铁磁或反铁磁性.元中,可以形成单核、双核及多核配合物.由这些高自旋这类分子磁体转变温度低,如由双草酰胺桥联的锰铜配的配位物进行适当的分子组装,可以形成一维、二维及合物MnCu(pbaOH)(H2O)3,Tc= K[28].三维分子磁体,可以形成链状或层状结构.根据桥联配 除此之外,近十年来化学家们对由三叠氮(N3)配体位体的不同,这类分子磁体主要包括草胺酸类、草酰胺桥联的多维化合物产生了极大的兴趣,这是因为三叠氮类、草酸根类、二肟类、氰根类等几种类型.配体主要以两种方式连接金属离子,见图2,分别对应反 报告的第一个这种类型的分子磁体是中间自旋 S =铁磁偶合和铁磁偶合,便于对分子磁性的设计.单独由3P2的FeⅢ(S2CNEt2)2Cl[4],在温度为 K以下表现为三叠氮配体桥联或混入其他有机桥联配体,可构成一磁有序,但无磁滞现象.接着便是基于双金属的低温铁维,二维和三维的配位聚合物,形成独特的磁学性质并磁有序材料[CrⅢ(NH3)6]3+[FeⅢCl6]3-( Tc= K和在一定温度下构成分子磁体[29].这方面,我国的南京大亚铁磁有序材料[CrⅢ(NH3)6]3+[CrⅢ(CN)6]3-( Tc=2.学和南开大学也做出了很好的工作[30,31].85 K) ,它们同样不具有磁滞现象[23,24]. 近年来,由法国科学家Verdaguer发现普鲁士蓝类配合物所表现出的较高的转换温度,大的矫顽力,使得普鲁士蓝类磁性配合物越来越吸引人们的注意[25].普鲁士蓝类分子磁体是基于构筑元件M(CN)k-6与简单金属离子通过氰根桥联的类双金属配合物,双金属离子均处于八面体配位环境,并通过氰桥连接成三维网络.其组成形式为 Mk[M’(CN)6]l·nH2O 或 AMk[M’(CN)6]l·nH2O(M和M’为不同的顺磁性,化合物为铁磁体,如图2 三叠氮配体和金属离子以及对应的磁交换Cu3[Cr(CN)6]2·15H2O( Tc= 66 K) 、Cu3[Fe(CN)6]2·12H4. 单分子磁体(Single2Molecular Magnets)2O(Tc=14 K) 、Ni3[Cr(CN)6]2·14H2O( Tc=23 K)均为铁磁体.若两个金属离子磁轨道重叠,它们之间的磁 以上情况都是分子被连接成聚合物后产生非常强偶合为反铁磁性,化合物为反铁磁体或亚铁磁体,如的分子间相互作用.从另一个角度,若分子间相互作用(Net4)[V(CN)6]·2H2O( Tc=230 K) 、CrⅡ3[CrⅢ很小可忽略,则分子被隔离成一个个独立的磁分子.当(CN)6]2·10H2O( Tc=240 K)[25].有价值的是,这类化合分子内含有多个自旋离子中心并发生磁偶合时,则总分1·8 ·? 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 自 然 杂 志 24卷1期专题综述子的磁矩决定于磁偶合后的最低能态,这时就可能出现域.如在本文中提到的:转换温度超过室温的分子基铁基态为自旋数较高的稳定态,在磁场的作用下产生准连磁和亚铁磁体材料的发现;具有高自旋的多核配合物在续的激发态能级.所以整个分子的磁矩在外场下,沿外低温下表现出磁性的单分子磁体的发现;在室温以上具场的方向偏转时需要克服一个较大的势垒,这种势垒来有大的磁滞现象的自旋交叉配合物的发现;分子基磁体自零场分裂的磁各向异性.有时也称这种现象为自旋阻的光磁、热磁效应;以及分子基磁体的 GMR、CMR效应挫(spinfrustration)[32].这种依赖于外磁场的双稳态(bist2等.所有这些成果都预示着分子磁性材料光明的未来.ability)被看作是新一代信息材料应用的基础.目前所发 相比于传统的磁性材料,由于广泛的化学选择性,现的单分子磁体主要包括Mn12和Mn14离子簇、Fe8离子可以从分子级别上对分子磁性材料进行修饰和改良;作簇和 V为磁性材料4离子簇等三类,如基态为 S = 10 的 Mn12O12,分子铁磁体具有体积小、相对密度小、能耗(O[33]小及结构的多样化等优点,其制备的方法大多为常规的2CMe)16(H2O)4.有意义的是,当这种单分子体积大到一定值时,可被认为是一种尺寸单一的可磁化的纳化学方法,便于做成各种形态的产品,所体现的性质有米材料,具有不可估量的应用前景.些是传统的磁性材料不可替代的.已发现这类新物质可能成为各类高科技材料,特别是新一代的信息存储5. 自旋交叉配合物材料. 众所周知 当然,当配合物分子内的自旋离子中心减少到,作为一种新生的材料,有很多方面仍需要进仅一个时一步研究和改进,这也是我国科学家在基础研究和应用,分子间的相互作用又很小,配合物显示出独立离子的特性科学走向世界前列的良机.可以预见,在未来的发展中,,为近似理想的顺磁性.具有3d4- 3d7电子配置的过渡金属配合物分子基磁性材料将可能在:①高,在八面体配位结构下,电子Tc温度的分子磁体;②在五个d电子轨道上的排布,可能会受到配位场e提高材料的物理稳定性;③透明的绝缘磁体;④易变、易g和t2g加工的分子磁体轨道之间的能隙Δ大小的影响;⑤和其他物理性能结合的复合磁性材,当Δ平均电子对能p相料近时;⑥超硬和超软磁体; ⑦液体磁体等方面着重探索和,化合物的自旋态可能由于某些外界条件的微扰,得到发展可呈现高自旋态与低自旋态的交叉转变[34].(.最典型的是2000年8月29日收到)一些Fe(Ⅱ)配合物,发生高自旋态5T1 Alivisatos A. P. ,Barbara P. F. ,Castleman A. W. ,et. al. Adv. Ma22(S =2,顺磁性)与ters. ,1998;10:1297低自旋态1A1(S =0,抗磁性)的转变,伴随自旋相变,化2 McConnel . J. Chem. Phys. ,1963;39:1910合物可能有结构甚至和颜色的变化.有一些的转变温度3 McConnel . Proc. . Welch Found. Chem. ;11:144还在常温区,如[Fe(Htrz)4 Wickman . ,Trozzolo . ,Williams . ,et. al. Phys. Rev. ,3- 3x(NH2trz)3x](ClO4)2·H2O1967;155:563(trz=1,2,4 三唑类) ,在常温下从紫色(低自旋)随温度5 Miller . ,Calabrese . ,Epstein . ,et. al. J. Chem. Soc. ,上升转为白色(高自旋).成为另一种新的可利用的双稳Chem. Commun,1986;10266 Pei Y. ,Verdauger M. ,Kahn O. ,et al. J. Am. Chem. Soc. ,1986;态现象[35].1984年,Decurtins等人首次观察到光诱导自108:7428旋交叉效应[36],并随后在低温下利用光对自旋态的激发7 . ,Yee . ,Mclean . ,et al. Science,1991;252:和调控进行了深入研究,期望能用作纳秒级的快速光开14158 FerlayS. ,Mallsah T. ,Ouahes R. ,et al. Nature,1995;378:701关和存储器[34].我国在自旋交叉研究方面也取得了可喜9 Mallah T. ,Thiebaut S. ,VerdaguerM. ,et al. Science,1993;262:1554的成绩[37],如发现温度回滞宽度近55 K的自旋交叉化10 Zhong . ,You X. Z. ,Chen T. Y. Annual Sci Rept—suppl of J of合物[Fe(dpp)Nanjing Univ. ,, Nov19942(NCS)2]py(dpp =二吡嗪(3,2,2-,3-)邻11 Griebler . ,Babel . ,NaturforschB. Anorg. Chem. ,1982;37B菲罗啉,py=吡啶)[38],而且首次发现在快速冷却下仍保(7) :832持高自旋亚稳态,实现了不通过光诱导也能得到低温下12 . ,. Chem. Int. Ed. ,1994;33:38513 Takahashi M. ,Turek P. ,NakazawaM. ,et al. PhysLett,1991;67:746的双稳态[39].14 Chiarelli R. ,. ,Rassat A. ,et al. Nature,1993;363:14715 Allemand . ,Khemani . ,Koch A. ,et al. Science,1991;254:301四、展 望16 . ,. ,Reiff . ,et al. J. Phys. Chem. ,1987;91:4344 分子基磁性材料作为一种新型的材料,近十年来,17 . ,. ,. ,et. al. J. Am. Chem. Soc. ,1987;109:769在化学家和物理学家的努力下,在很多方面已经取得了18 Zhou P. ,. ,. ;181:71突破性的进展,迅速发展成为一门材料学科的前沿领19 . Inorg. Chem. ,2000;39:4392估计效果很不好 如果想要的话，留个邮箱，给你发过去
磁铁对仪器的影响研究论文
对电子秤的铁的部分是有影响的例如托盘
有磁化现象，会造成仪器精度的不准确
吸铁石对电子磅没有影响。
吸铁石对电子秤是有影响的，磁铁对电子秤最大的影响就是会影响电量的使用时间！这是磁铁对任何电子产品都存在的影响！而普通秤在承重盘下放块磁铁会增加斤数，很多不良商家就如此人