3.1　铁磁性材料和亚铁磁性材料

3.1.1　铁磁性和亚铁磁性的差异之源

——取决于平行、反平行的原子磁矩大小是否相等

铁磁性是指物质中相邻原子或离子的磁矩由于相互作用而具有的自发性的磁化现象。

亚铁磁性指某些物质中大小不等的相邻原子磁矩做反向排列发生自发磁化的现象。

在无外加磁场的情况下，磁畴内由于相邻原子间电子的交换作用或其他相互作用，使它们的磁矩在克服热运动的影响后，处于部分抵消的有序排列状态，以致还有一个合磁矩。当施加外磁场后，其磁化强度随外磁场的变化与铁磁性物质相似。亚铁磁性与反铁磁性具有相同的物理本质，只是亚铁磁体中反平行的自旋磁矩大小不等，因而存在部分抵消不尽的自发磁矩，类似于铁磁体。

由于组成亚铁磁性物质的成分必须分别具有至少两种不同的磁矩，只有化合物或合金才会表现出亚铁磁性。常见的亚铁磁性物质有尖晶石结构的磁铁矿（Fe3O4）、铁氧体等。

不同类型磁性体中磁偶极子的定向排向如图3-1所示。亚铁磁体及磁矩结构实例如图3-2所示。

图3-1　不同类型磁性体中磁偶极子的定向排列

图3-2　亚铁磁体及磁矩结构实例

到目前为止，只有四种元素在室温以上具有铁磁性，即铁、钴、镍和钆。