磁性材料退磁場理論的研究.pdf

1、磁性材料是功能材料的重要分支，磁性材料的應用非常廣泛。對于磁性材料無論是自發(fā)磁化還是技術磁化，磁疇理論為磁性材料的磁化機理提供了理論依據(jù)，磁疇的形成是碰疇理論的重要研究領域。減小退磁能，這是磁疇形成的主要原因，可見，退磁場和它形成的退磁能在磁疇的形成過程中有著不可替代的作用。另外，在實際應用中，磁性材料在外磁場中磁化時所產生的退磁場直接影響著材料的一系列性能。
　　 本文首先介紹了材料磁性的微觀起因以及磁性材料的分類，并對鐵磁性

2、材料的自發(fā)磁化理論和技術磁化理論以及鐵碰體中的基本磁現(xiàn)象作了詳細的闡述。當磁性體被磁化后在其表面或內部不均勻處將產生磁荷，這種面磁荷或體磁荷在磁性體內所產生的磁場稱為退磁場。由退磁場而引起的退磁能的作用不利于均勻磁化，而有利于形成磁疇。如果沒有交換作用能和磁晶各向異性能的制約，磁疇的分裂會無限制地繼續(xù)。所以，磁性體內部的各種能量對磁疇的尺寸分布和疇壁的形狀起著決定作用。從另一觀點看，交換作用能只控制微觀性質，譬如疇壁內部。而退磁能通常決

3、定著整個晶體中磁化強度的分布圖像，為此就必須討論退磁場。一般情況下是從磁偶極子之間的經典相互作用解出退磁場，也可以從麥克斯韋方程組解出退磁場。
　　 任意形狀的磁介質，在外磁場中磁化時的退磁場很難解。本文給出了圓柱磁介質和橢球磁介質的退磁場和退磁因子的解析解。通過理論計算和數(shù)值分析得出以下結果：
　　 1.對有限長圓柱形均勻磁介質在軸向均勻磁化時，給出了任意一點的退磁場和退磁因子的表達式。井分析了各種形狀的圓柱形均勻磁介

4、質內部軸向退磁因子的分布和內部橫向退磁因子的分布。
　　 2.本文采用橢球坐標系，對在勻強磁場中均勻橢球磁介質的碰標勢，求出了解析解，從而獲得了橢球磁介質內退磁場和退磁因子的數(shù)學表達式，通過理論計算和數(shù)值分析得出以下主要結果：
　　 (1)橢球磁介質內的退磁場是均勻的。退磁場的方向與磁化場的方向既不完全相同，也不完全相反，其夾角與磁化場的方向以及橢球體的半長軸的大小都有關系，還與磁介質是抗磁體、順磁體還是鐵磁體也有關系，