1.物体磁性的变化
(1)磁化
物体与磁铁接触后显示出磁性的现象。
(2)退磁
由于高温或受到剧烈的震动使有磁性的物体失去磁性的现象。
2.磁性材料的应用
(1)根据铁磁性材料被磁化后撤去外磁场时剩磁的强弱,把铁磁性材料分为硬磁性材料和软磁性材料。
(2)根据实际需要可选择不同材料
永磁铁要有很强的剩磁,所以要用硬磁性材料制造;电磁铁需要通电时有磁性,断电时失去磁性,所以要用软磁性材料制造。
巨磁电阻效应
1988年阿尔贝•费尔和彼得•格林贝格尔发现,在铁、铬相间的三层复合膜电阻中,微弱的磁场可以导致电阻大小的急剧变化,这种现象被命名为“巨磁电阻效应”.
格林贝格尔发现,并非任意两种不同种金属的三层复合膜都具有“巨磁电阻效应”.三层膜中,只有两侧是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种,中间一层是不易被磁化的其他金属,才可能产生“巨磁电阻效应”.
用R0表示未加磁场时复合膜的电阻,R表示加入磁场后复合膜的电阻.实验测得,铁、铬组成复合膜的与磁场强度的关系如图乙所示.三条图线中铁膜层的厚度均是3nm,图线1、图线2和图线3中铬膜层的厚度分别是1.8nm、1.2nm和0.9nm.
1994年IBM公司利用“巨磁电阻效应”,研制出“新型读出磁头”,用于家用计算机的硬盘中.这种磁头将磁场对复合膜阻值的影响转换成电压的变化来读取信息.
A.铁/钴/铁 B.钴/铜/钴 C.金/铝/金 D.铜/铁/铜
A.图线1的阻值最大 B.图线3的阻值最大
C.图线1的阻值变化最显著 D.图线3的阻值变化最显著
磁致冷
中国科技馆“挑战与未来”展厅有一件展品叫“磁致冷”,如图1所示.当转动手轮,磁体(磁致冷材料)进入或离开磁场时,观察到温度计的示数会发生变化.为什么会有这种现象呢?
在20世纪20年代末,科学家们发现了磁性物质在磁场作用下温度能够升高的现象,这种现象叫磁热效应,磁致冷就是利用磁性材料所具有的磁热效应来致冷的.如图2所示,当磁致冷材料被等温磁化时,能够向外界放出热量,使外界环境温度升高.而绝热退磁时又从外界吸收热量,使外界环境温度降低,从而达到制冷的目的.
磁致冷材料使用无害、无环境污染的稀土材料作为制冷物质,若能取代目前大部分制冷电器所使用的氟利昂制冷剂,就可以消除由于生产和使用氟利昂类制冷剂所造成的环境污染和对大气臭氧层的破坏,具有显著的环境和社会效益,因而被誉为绿色制冷技术.又因为低温磁致冷装置具有小型化和高效率等独特优点,所以其在生产、生活、科技等众多领域都有很广阔的发展前景.
许多科学家和工程师对具有磁热效应的材料、磁致冷技术及装置进行了大量的研究开发工作.到目前为止,20K以下的低温磁致冷装置在某些领域已实用化,而室温磁致冷技术还在继续研究攻关,目前尚未达到实用化的程度.
请根据上述材料,回答下列问题:
铁棒和钢棒本来不能吸引钢铁,当磁体靠近它或与它接触时,它便有了吸引钢铁的性质,也是被磁化了。软铁磁化后,磁性很容易消失,称为软磁性材料。而钢等物质在磁化后,磁性能够保持,称为硬磁性材料。硬磁性材料可以做成永磁体,还可用来记录声音、图像等信息。如图所示,录音机的磁带上就附有一层由磁性氧化物或合金薄膜而成的磁性材料小颗粒。录音时,声音先转变成强弱变化的电流,这样的电流通过录音磁头,产生了强弱变化的磁场。磁带滑过时,磁带上的小颗粒被强弱不同地磁化,于是记录了一连串有关磁性变化的信息。
磁性材料的应用很广泛,可用于电声、电信、电表、电机中,还可作记忆元件、微波元件等。可用于记录语言、音乐、图像信息的磁带、计算机的磁性存储设备、乘客乘车的凭证和票价结算的磁性卡等。磁性材料从材质和结构上讲,分为“金属及合金磁性材料”和“铁氧体磁性材料”两大类,铁氧体磁性材料又分为多晶结构和单晶结构材料。
从应用功能上讲,磁性材料分为:软磁材料、永磁材料、磁记录-矩磁材料、旋磁材料等等种类。软磁材料、永磁材料、磁记录-矩磁材料中既有金属材料又有铁氧体材料;而旋磁材料和高频软磁材料就只能是铁氧体材料了,因为金属在高频和微波频率下将产生巨大的涡流效应,导致金属磁性材料无法使用,而铁氧体的电阻率非常高,将有效的克服这一问题、得到广泛应用。
请根据上述材料,回答下列问题:
示例:什么是磁化?
解答:使没有磁性的物体获得磁性的过程。
问题:?
解答:。
请根据以上介绍,从力学或电磁学角度提出一个物理问题,并用所学的物理知识进行解释。
磁记录
铁棒和钢棒本来不能吸引钢铁,当磁体靠近它或者与它接触时,它便有了吸引钢铁的性质,也就是被磁化了。软铁磁化后磁性很容易消失,称为软磁性材料。硬磁性材料可以做成永磁体,还可以用来记录信息。
录音机的磁带上就附有一层磁性材料制成的小颗粒(磁粉)。
录音时,声音先在磁头线圈中转变成强弱变化的电流,这样的电流通过录音磁头,产生了强弱变化的磁场。磁带划过磁头时,记录了一连串有关磁性变化的信息,如图所示。
放音时,磁带贴着放音磁头运动,磁性强弱变化的磁带使磁头线圈中产生变化的电流,电流经放大后使扬声器发声,这便“读”出了录音带中记录的信息。
电磁炉是加热、烹调食物的家用电热炊具。它具有无明火加热,热效率高的特点。
图甲为一种常见的电磁炉,图乙是原理示意图。它主要由线圈、铁芯、石英玻璃灶面、金属锅体、工作电路和控制电路等组成,线圈绕在铁芯上,电磁炉工作电路中的主要器件是变换器,它能变换交流电和直流电。
电磁炉工作时,变换器将家庭电路交流电变换成直流电,再逆变成高频交流电流过线圈,线圈产生变化的磁场,该变化的磁场在锅体的锅底形成感应电流而发热。锅底产生的感应电流具有邻近效应,即锅底靠近线圈时,锅底的感应电流最大,且感应电流随锅体离线圈距离增大面显著减小。
在电磁炉上使用的锅体担负着能量转化的任务,故对锅体的材料有一定的要求,一般采用磁性的金属材料制成。
材料一:巨磁效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象。这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度,从而引了了现代硬盘生产的一场革命。如图是说明巨磁电阻特性的示意图,图中GMR是巨磁电阻。
请回答下列问题:
簧片A、B和C所对应的材料可能是____。