抗磁性 順磁性 鐵磁性

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簡介

在微分方面可以這樣表述：抗磁性是在與外部磁場相反的方向上形成的磁性型別，並且對磁鐵具有微弱的排斥力。鐵磁性是在物質中沿磁鐵外部磁場方向形成的磁性，即使磁場消失後仍然存在。順磁性也被確定為物質中的一種磁性型別，它也沿外部磁場的方向形成，並且在磁場消失時也會消失。

什麼是磁化率？

通常提供材料磁化程度指示的無量綱比例常數被稱為磁化率。這種磁化程度的指示始終是在響應於施加的磁場時提供的。這種現象是由於原子中原子核和電子與其外部磁場之間的相互作用引起的（Xu 等人，2021）。

材料的磁化率通常用 X_m 表示。X_m 等於物質內磁化強度 M 與其外部磁場強度 H 之比。磁化率的公式可以寫成以下形式

$\mathrm{X_m = M/H}$

磁性理論

這個磁性理論是由尼古拉·特斯拉於 1883 年發現的。在進行發電機實驗時，他發現了旋轉磁場，這是交流電的主要原理。根據磁性理論，可以這樣表述：如果將一根磁棒切成小塊，那麼每一塊都將具有具有 S 極和 N 極的磁性。（Zhang 等人，2021）。

磁鐵通常由許多微小的磁鐵組成，這些磁鐵的 N 極指向相同的方向。這些微小磁鐵的自由極將在端點處相互排斥。

材料的磁化率

圖 1：順磁性

• 順磁性 - 某些物質中被弱吸引到外加磁場的磁性型別稱為順磁性。在這裡，在與磁場相同的方向上產生內部感應磁場（Nde-ed，2021）。順磁性具有略大於 1 的磁導率，並且具有正的磁化率。




圖 2：抗磁性

• 抗磁性 - 這是由於外部磁場引起的電子運動軌道變化而產生的非常弱的磁性形式。抗磁性不是永久性的，並且只能在外加磁場存在時持續存在。一些抗磁性材料包括玻璃、銀、金、NACL、銅、水和大理石。




圖 3：鐵磁性

• 鐵磁性 - 這是最強形式的磁性，在外加磁場中很容易被磁化。鐵磁性主要發生在地球上發現的一些稀有元素以及釓中（Biswal 等人，2018）。一些鐵磁性材料包括鎳、鐵、鈷以及包含這些元素中的一種以上元素的其他合金。即使在外加磁場去除後，它仍然存在。

順磁性、鐵磁性和抗磁性材料：區別

特性	順磁性	鐵磁性	抗磁性
磁鐵的影響	對磁鐵具有微弱的吸引力。	對磁鐵具有強烈的吸引力。	對磁鐵具有微弱的排斥力。
狀態	這種材料可以是氣體、液體或固體。	固體。	它們可以是液體、氣體或固體。
非均勻場：行為	它們從低場移動到高場。	從低場移動到高場。	從高場移動到低場。
溫度影響	當溫度升高時，順磁性物質會變成抗磁性（Biswal 等人，2018）。	鐵磁性物質在居里點以上會變成順磁性。	抗磁性物質不受溫度影響。
磁化率	磁化率高於單位且為正。	磁化率在這裡為正且非常高。	磁化率略低於單位且為負。
外部磁場：行為	感應線密度略大於磁場強度密度。	這種材料中感應線密度高於磁場強度密度。	感應線密度略小於磁場強度密度（Xu 等人，2021）。
磁導率	這種材料的磁導率高於單位。	磁導率非常高。	磁導率略低於單位。

表 1：順磁性、鐵磁性和抗磁性材料中發現的差異

結論

鐵磁性、抗磁性和順磁性主要由物質的狀態及其對磁場的響應方式來表示。這些物質之間存在多種差異。在順磁性和鐵磁性物質中，溫度會產生影響，但在抗磁性物質的情況下，溫度不會產生影響。順磁性和鐵磁性物質的磁化率為正且較高，而抗磁性物質的磁化率為負且較低。該理論主要強調將磁鐵分解成微小的磁鐵、消磁以及限制磁性的強度。物質的磁性可以透過加熱、錘擊甚至透過利用降低的交流電（透過在磁鐵周圍纏繞線圈）來破壞。

常見問題

Q1. 磁性的兩個主要理論是什麼？

當磁矩在居里溫度以下排列時，就會出現亞鐵磁性和鐵磁性這兩種理論。磁矩在磁性材料中自發排列以產生淨磁化。

Q2. 保留磁性是什麼意思？

當外部磁場消失時，順磁性和抗磁性物質的磁化會消失。鐵磁性物質可以在去除外部磁場後保留磁化。

Q3. 材料在外加磁場中的行為是什麼？

在磁鐵的外部磁場中，順磁性和鐵磁性物質的磁場方向與其施加的磁場方向相同。在抗磁性物質的情況下，可以發現其磁場方向與施加的磁場方向相反。

Q4. 順磁性和抗磁性材料之間有什麼區別？

抗磁性物質沒有淨磁矩，但順磁性物質的原子具有自身的磁矩。抗磁性物質可以從低區域移動到高區域，而順磁性物質可以從高區域移動到低區域。