（7）其他功能性磁性材料

目录：

（一）、磁性液体  什么是磁性液体，与传统意义上的固态磁性材料相比，磁液有何特征？

（二）、磁性液体包括哪几类？有哪些应用？

（三）、列举出典型的超磁致伸缩材料，磁致伸缩材料有何应用

（四）、何谓磁电阻？磁电阻效应包括那些种类？各自产生的机理是什么？

（五）、列举磁电阻效应的典型应用

（六）、简述实现磁致冷的原理

 

 

（一）、磁性液体  什么是磁性液体，与传统意义上的固态磁性材料相比，磁液有何特征？

       磁性材料的种类有很多，通常是以固态的形式存在。随着科学技术的发展，固态形式的磁性材料已经不能满足高技术的特殊要求（如宇航服的转动密封、传感器）。为此，科学家门研究了具有磁性又具有流动性质的新型磁性材料——磁性液体

     是由纳米级（一般小于10nm）的磁性颗粒 （Fe3o4  r-fe2O3   Fe   Co  Ni   Fe-Co-Ni 合金 等）通过界面活性剂（suo羧基、胺基、qiang羟基、quan醛基、硫基等）高度的分散、悬浮在载液（水、矿物油、脂类、有机硅油，fu氟醚及水银等）中，形成稳定的胶体体系/即在重力、离心力或强磁场力的长期作用下，不经纳米级的磁性颗粒不发生团聚现象，保持磁性能稳定，而且磁性液体也不被破坏，这种胶体的磁性材料被称为磁性液体

      磁性液体的特征是磁性颗粒、界面活性剂及液体性能的综合表征，作为一种特殊胶体体系，磁性液体同时兼有软磁和流动性，因此它具有特殊的物理特性、化学特性及流动特性

      材料分析表征是两个概念。

1、材料分析是对材料内在的结构和特性进行揭示的过程，分析基于试验或检测得出材料结构信息和特性数据。

2、材料表征是通过对材料结构信息和特性数据的加工得出的一种描述或解释，表征是在材料分析的基础上进行的一种主观抽象思维，用文字、图示、模型等解释和说明材料中隐含的内在的结构和特性。

分析给出结果，表征给出结论。

 

（二）、磁性液体包括哪几类？有哪些应用？

          按磁性颗粒的种类，磁性液体一般分为三类

             1、铁氧体磁性液体

             2、金属磁性液体    3、氮化铁磁性液体 

          应用：

               磁液密封         磁性液体研磨

               磁性液体在扬声器上的应用

               磁性液体在潜艇推进器上是应用

               磁性液体在生物医学上的应用

               磁性液体在分离技术方面的应用

 

 

（三）、列举出典型的超磁致伸缩材料，磁致伸缩材料有何应用

          稀土金属          稀土-过度金属间化合物 

         非金属莫合金        稀土氧化物 

          锕系金属化合物

     应用：

           1、声学领域应用

                 a声纳系统               b声延迟线

           2、伺服领域的应用

           3、力学传感领域

                 a静应力传感领域       b 振动、冲击应力传感器领域     

                 c扭矩传感器领域

 

（四）、何谓磁电阻？磁电阻效应包括那些种类？各自产生的机理是什么？

             在外磁场的作用下材料的电阻发生变化，这种现象称为电阻（MR）效应

             材料的磁电阻特性可以分为两类：正常电阻效应（OMR）和反常电阻效应

  机理：

          正常磁电阻效应：它是由于载流子在磁场运动中受到Lorentz力的作用，产生回旋运动，从而增加了电子受散射几率，式电阻率上升，它与电子的自旋基本无关

           反常磁电阻效应：其起因被认为是自旋轨道的相互作用或s-d相互作用引起的与磁化强度有关的电阻率变化，以及畴壁引起的电阻率变化。因此反常磁电阻效应有三种机制

          1、外加磁场引起自发磁场强度增加，从而引起电阻率变化，其变化率与磁场强度成正比，是同项同性的负MR效应

          2、由于电流和磁场反向的相对方向不用而导致MR效应，称为各向异性磁电阻效应

          3、铁磁体的畴壁对传导电子的散射产生的MR效应

 

（五）、列举磁电阻效应的典型应用

        1、磁电阻磁头   2、磁电阻随机存储器 3、磁电阻传感器

 

 

（六）、简述实现磁致冷的原理

     磁致冷原理

            次热效应，或称磁卡效应(MCE),是磁制冷得以实现的基础。有磁性粒子构成的固体磁性物质，在受到外磁场的作用被磁化时，系统的磁有序度加强（磁熵（shang）减小，对外放出热量；）再将其去磁，则磁有序度下将（磁熵增大），又要从外界吸收热量。这种磁性粒子 系统在磁场的施加与去除过程中所呈现的热现象称为磁热效应

           当绝热磁化时，工质的分子磁矩排列将由混乱无序趋于外加 磁场同向平行，根据系统论观点，度量无序度的磁化熵减少了，故工质温度升高，当绝热去磁时，情况刚好相反，使工质温度降低，从而达到致冷目的

          如果绝热去磁引起的吸热过程和绝热磁化引起的放热过程用一个循环连接起来，通过外加磁场，有意识地控制磁熵，就可以使得磁性材料不断地从一段吸热而另一段放热，从而达到致冷的目的。这种致冷方法就是我们所说的磁致冷