物質的磁性類型主要有順磁性、反磁性和鐵磁性等。物質分子中含有未成對電子時表現(xiàn)為順磁性,順磁性物質在外磁場中能產(chǎn)生一個附加的磁場,表現(xiàn)出較強的磁性,如鐵氰化鉀(赤血鹽)[K3Fe(CN)6]、硫酸亞鐵(FeSO4·H2O)等。而一些不含有未成對電子的物質,在外磁場作用下,產(chǎn)生一個與外磁場反向的小磁矩,故稱為反磁性,如食鹽(NaCl)、氧化鈣(CaO)、亞鐵氰化鉀(黃血鹽)[K4Fe(CN)6]等。還有一類物質,它們通常是金屬或合金,屬于鐵磁性物質。鐵磁性物質在磁場作用下,原子的磁矩趨于平行排列,產(chǎn)生一個大的磁矩,在物質內(nèi)部形成一個很強的磁場,這類物質稱為鐵磁性物質。最熟悉的例子有鐵、鈷、鎳以及它們的合金等。
永磁材料,就是指經(jīng)過磁化以后,具有長期保持磁性的物質。1932年發(fā)現(xiàn)的鈷鐵氧體、鋇鐵氧體、鍶鐵氧體是最早使用的永磁材料。它們是以氧化鐵為主要成分的復合氧化物。
(MFe2O4,M=CO2+、Ba2+、Sr2+、Mg2+),這些鐵氧體在無外加磁場時,不顯示磁性,但當外加磁場時,鐵氧體被磁化,產(chǎn)生很強的磁性,在移去外磁場后,磁性仍可保留,故稱永久磁鐵,如Co0.75Fe2.25O4等。稀土原子具有比鐵、鈷、鎳更多的未成對自旋電子,電子自旋產(chǎn)生的磁矩與電子軌道運動產(chǎn)生的磁矩加和起來,使稀土原子具有很高的原子磁矩,這些原子磁鐵在晶體中還可以構成無數(shù)個小區(qū)域,在外磁場作用下,在這些小區(qū)域內(nèi)原子按磁矩方向排列起來,形成磁疇。這便大大加強了稀土合金材料的磁性。
稀土永磁材料是將釤、釹混合稀土金屬與過渡金屬(如鈷、鐵等)組成的合金,用粉末冶金方法壓型燒結,經(jīng)磁場充磁后制得的一種
磁性材料。