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1、磁性材料的应用第1页，本讲稿共14页传统工业第2页，本讲稿共14页在在医医学学上上，利利用用核核磁磁共共振振可可以以诊诊断断人人体体异异常常组组织织，判判断断疾疾病病，这这就就是是我我们们比比较较熟熟悉悉的的核核磁磁共共振成像。振成像。利利用用磁磁性性纳纳米米材材料料表表面面功功能能基基团团与与可可识识别别病病兆兆的的功功能能分分子子进进行行耦耦联联，是是实实现现磁磁性性纳纳米米晶晶体体在在疾疾病病鉴鉴别别诊诊断中应用的最可行的手段之一。断中应用的最可行的手段之一。生物医学第3页，本讲稿共14页隐隐身身技技术术是是目目前前世世界界军军事事科科研研领领域域的的一一大大热热点点。美美国国的的F11
2、7F117隐隐形形战战斗斗机机便便是是一一个个成功运用隐身技术的例子。成功运用隐身技术的例子。电电磁磁炮炮是是把把炮炮弹弹放放在在螺螺线线管管中中，螺螺线线管管产产生生的的磁磁场场对对炮炮弹弹将将产产生生巨巨大大的的推推动动力力将将炮炮弹弹射射出出的的一一种种新新型型武武器器“电电磁磁式式武武器器”。类类似似的还有电磁导弹等的还有电磁导弹等。军事领域第4页，本讲稿共14页地地球球是是一一块块巨巨大大的的磁磁铁铁，磁磁性性来来自自何何处处？它它是是自自古古就就有有的的吗吗？它它和和地地质质状状况况有有什什么么联联系系？宇宙中的磁场又是如何的？宇宙中的磁场又是如何的？第5页，本讲稿共14页北北极极
3、光光是是太太阳阳风风中中的的粒粒子子（高高能能带带电电粒粒子子流流）和和地地磁磁场场相相互互作作用用的的结结果果。当当它它们们到到达达地地球球时时，与与地地磁磁场场发发生生相相互互作作用用，使使得得这这些些粒粒子子向向南南北北极极运运动动和和聚聚集集，并并且且和和地地球球高高空空的的稀稀薄薄气气体体相相碰碰撞撞，结结果果使使气气体体分分子子受受激激发发，从从而发光。而发光。第6页，本讲稿共14页太太阳阳黑黑子子是是太太阳阳上上磁磁场场活活动动非非常常剧剧烈烈的的区区域域。太太阳阳黑黑子子的的爆爆发发对对我我们们的的生生活活会会产产生生影影响响，例例如如使使得得无无线线电电通通信信暂暂时时中中断
4、断等等。因因此此，研研究究太太阳阳黑黑子子对对我我们们有有重重要要意意义。义。第7页，本讲稿共14页地地磁磁的的变变化化可可以以用用来来勘勘探探矿矿床床。由由于于所所有有物物质质均均具具有有或或强强或或弱弱的的磁磁性性，如如果果它它们们聚聚集集在在一一起起，形形成成矿矿床床，那那么么必必然然对对附附近近区区域域的的地地磁磁场场产产生生干干扰扰，使使得得地地磁磁场场出出现现异异常常情情况况。根根据据这这一一点点，可可以以在在陆陆地地、海海洋洋或或者者空空中中测测量量大大地地的的磁磁性性，获获得得地地磁磁图图，对对地地磁磁图图上上磁磁场场异异常常的的区区域域进进行行分分析析和和进进一一步步勘勘探探
5、，往往往往可可以以发发现现未未知知的的矿矿藏或者特殊的地质构造。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？第8页，本讲稿共14页n 5000年前：天然磁石(Fe3O4)n 2300年年前前：天天然然磁磁石石，“司司南南”，指指南南仪仪 n 1086年：沈括，梦溪笔谈，指南针 n 1119年：朱或，萍洲可谈，罗盘，航海 n 1405-1432年：郑和，指南仪，航海 n 1488-1521年：哥伦布，伽马，麦哲伦，指南 仪，航海发现磁学发展史第9页，本讲稿共14页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
6、：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，磁性转变，居里温度，磁性转变第10页，本讲稿共14页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顺基于统计力学理论解释了顺磁性随温度的变化。磁性随温度的变化。1907：法国，：法国，外斯外斯提出分子场理论，扩展了郎之提出分子场理论，扩展了郎之万的理
7、论。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矩的提出玻尔磁子作为原子磁矩的基本单位。美国，基本单位。美国，康普顿康普顿提出电子也具有自旋相提出电子也具有自旋相应的磁矩。应的磁矩。第11页，本讲稿共14页1928：英英国国，狄狄拉拉克克用用相相对对论论量量子子力力学学完完美美地地解解释释了了电电子子的的内内禀禀自自旋旋和和磁磁矩矩，并并与与德德国国物物理理学学家家海海森森伯伯一一起起证证明明了了静静电电起起源源的的交交换换力力的的存存在在，奠奠定定了了现现代代磁磁学学的基础的基础。1936：苏苏联联，郎郎道道完完成成了了巨巨著著“理理论论物物理理学学教教程程”，其其中
8、中包包含含全全面面而而精精彩彩地地论论述述现现代代电电磁磁学学和和铁铁磁磁学学的的篇篇章。章。1936-1948：法法国国，奈奈耳耳提提出出反反铁铁磁磁性性和和亚亚铁铁磁磁性性的的概念和理论。概念和理论。第12页，本讲稿共14页1967：奥奥地地利利，斯斯奈奈特特在在量量子子磁磁学学的的指指导导下下发发现现了了磁磁能能积积空空前前高高的的稀稀土土磁磁体体(SmCo5)，从从而而揭揭开开了了永永磁磁材材料料发展的新篇章发展的新篇章。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：德德国国，克克内内勒勒提提出出了了双双相相复复合合磁磁体体交交换换作作用用的的理理论基础，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。第13页，本讲稿共14页 磁学是一门即古老又年轻的学科。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作用。第14页，本讲稿共14页