充磁機：磁性與磁矩！義捷偉自動化設備今日和大家分享磁性和磁矩的原理。一起來看看吧！

　　磁場的產生可以分為兩大類：一類是基于移動的電流（電磁感應），另一類是基于構成物質的基本粒子的自旋。第一種是常見的電流－磁場效應，在這種效應中，導線被激發，自由電子向一個方向移動，形成磁場。第二個是物質自身產生的磁場，這就是我們今天要討論的內容。

　　磁性世界上的一切，小到我們這邊的桌子，椅子，大到宇宙中行星，太陽沒有磁性，無論他們是在什么狀態下（晶體和無定形、液體和氣體），在高溫或低溫，高壓或低壓，有磁性的，不同的是一些磁性材料強，弱磁性，有些但不存在磁性材料這種東西。

　　物質根據其在外部磁場中的性質可以分為五類：順磁性、反磁性、鐵磁性、鐵磁性和反鐵磁性。那么是什么讓萬物具有磁性呢？如何解釋不同物質的不同性質？它從原子開始，原子是物質的基石。

　　物質是由原子組成的，原子由原子核和電子組成。在原子中，電子由于繞原子核運動而具有軌道磁矩；電子的自旋磁矩是由電子的自旋產生的，而原子的磁矩主要來自電子的軌道磁矩和自旋磁矩，這是一切物質磁性的來源。（原子核的磁矩僅為電子的１／１８３６．５，因此常被忽略。）

　　磁矩孤立原子的磁矩

　　磁矩是一個方向向量。原子中的電子以兩種方式自旋：向上和向下。在大多數物質中，自旋向上的電子和自旋向下的電子一樣多，它們的磁矩相互抵消，使原子無磁性。只有少數物質原子在不同的自旋方向上有不同數量的電子。所以當相反方向的自旋電子的磁矩，相互抵消，剩下的自旋磁矩，相互抵消，整個原子有它的總磁矩。單個原子的磁矩取決于它的結構，電子的排列和數量，元素周期表中的每個原子都有自己的磁矩。

　　晶體中原子的磁矩

　　我們在上面討論了單個原子的磁矩，但是固體晶體和非晶體中的原子在晶體節點處受到鄰近原子的原子核靜電場和電子靜電場的影響，所以晶體中原子的磁矩不同于單個孤立原子的磁矩。例如，鐵、鈷和鎳，它們被稱為三維過渡金屬原子的晶體族，成為鄰近原子的電子，原子的電子結構發生變化，部分軌道磁矩被凍結，現在剩下的晶體的原子磁矩，貢獻了自旋磁矩，所以原子磁矩，不同于理論值。

　　宏觀物質的磁矩

　　我們已經知道宇宙中的一切都是磁性的，而磁性主要是由于原子磁性。由于室溫下宏觀材料中原子磁矩與不同原子磁矩相互作用的排列方式不同，根據其特性可將其分為順磁性材料、磁性材料、磁性材料、磁性材料和反鐵磁性材料。這些特征包括以下三種類型。

　　物質的宏觀磁性是由其原子或分子的磁矩貢獻的。我們稱材料單位體積的總磁矩為材料的磁化強度，用Ｍ表示，單位為Ａ／Ｍ。如果材料體積為Ｖ，有ｎ個原子，每個原子的磁矩為μＪ，則Ｍ＝μＪ１＋μＪ２＋…加入μＪｎ，Ｍ＝σμＪ／Ｖ。

　　當外部磁場為零，原子磁矩可能是無序的，但當我們應用零外部磁場，在外部磁場的作用下，每個原子磁矩可以轉向外部磁場的方向，和材料的磁化Ｍ變化。磁化強度Ｍ與外磁場Ｈ的關系曲線稱為磁化曲線，簡稱Ｍ～Ｈ磁化曲線。不同的物質有不同的磁化曲線

　　在Ｍ～Ｈ的磁化曲線上，任意一點的Ｍ與Ｈ之比稱為磁化率，可用χ表示。χ＝Ｍ／Ｈ，其中Ｍ的單位是Ａ／Ｍ，Ｈ的單位也是Ａ／Ｍ，相對磁化率也是Ａ／Ｍ，沒有單位。