鐵磁性對諸如Fe、Co、Ni等物質,在室溫下磁化率可達10-3數量級,稱這類物質的磁性為鐵磁性.鐵磁性物質即使在較弱的磁場內,也可得到極高的磁化強度,而且當外磁場移去後,仍可保留極強的磁性.其磁化率為正值,但當外場增大時,由於磁化強度迅速達到飽和,其H變小.鐵磁性物質具有很強的磁性,主要起因於它們具有很強的內部交換場.鐵磁物質的交換能為正值,而且較大,使得相鄰原子的磁矩平行取向(相應於穩定狀態),在物質內部形成許多小區域–磁疇.每個磁疇大約有1015個原子.這些原子的磁矩沿同一方向排列,假設晶體內部存在很強的稱為"分子場"的內場,"分子場"足以使每個磁疇自動磁化達飽和狀態.這種自生的磁化強度叫自發磁化強度.由於它的存在,鐵磁物質能在弱磁場下強列地磁化.因此自發磁化是鐵磁物質的基本特徵,也是鐵磁物質和順磁物質的區別所在.鐵磁體的鐵磁性只在某一溫度以下才表現出來,超過這一溫度,由於物質內部熱騷動破壞電子自旋磁矩的平行取向,因而自發磁化強度變為0,鐵磁性消失.這一溫度稱為居里點.在居里點以上,材料表現為強順磁性,其磁化率與溫度的關係服從居里–外斯定律.地磁場地球像一塊巨大的磁鐵 ,地核中熔化的鐵和鎳產生對流,像發電機工作時一樣產生電流,併產生地磁現象.地磁能保護地球免受太陽活動引起的太陽風暴的影響.geomagnetic field 從地心至磁層頂的空間範圍內的磁場.地磁學的主要研究物件.人類對於地磁場存在的早期認識,來源於天然磁石和磁針的指極性.磁針的指極性是由於地球的北磁極(磁性為S極)吸引著磁針的N極,地球的南磁極(磁性為N極)吸引著磁針的S極.這個解釋最初是英國W.吉伯於1600年提出的.吉伯所作出的地磁場來源於地球本體的假定是正確的.這已為1839年德國數學家CF高斯首次運用球諧函式分析法所證實.地磁場是一個向量場.描述空間某一點地磁場的強度和方向,需要3個獨立的地磁要素.常用的地磁要素有7個,即地磁場總強度F,水平強度H,垂直強度Z,X和Y分別為H的北向和東向分量,D和I分別為磁偏角和磁傾角.其中以磁偏角的觀測歷史為最早.在現代的地磁場觀測中,地磁臺一般只記錄H,D,Z或X,Y,Z.近地空間的地磁場,像一個均勻磁化球體的磁場,其強度在地面兩極附近還不到1高斯,所以地磁場是非常弱的磁場.地磁場強度的單位過去通常採用伽馬(γ),即10高斯.1960年決定採用特斯拉作為國際測磁單位,1高斯=10特斯拉(T),1伽馬=10特斯拉=1納特斯拉(nT),簡稱納特.地磁場雖然很弱,但卻延伸到很遠的空間,保護著地球上的生物和人類,使之免受宇宙輻射的侵害.地磁場包括基本磁場和變化磁場兩個部分,它們在成因上完全不同.基本磁場是地磁場的主要部分,起源於地球內部,比較穩定,變化非常緩慢.變化磁場包括地磁場的各種短期變化,主要起源於地球外部,並且很微弱.地球的基本磁場可分為偶極子磁場、非偶極子磁場和地磁異常幾個組成部分.偶極子磁場是地磁場的基本成分,其強度約佔地磁場總強度的90%,產生於地球液態外核內的電磁流體力學過程,即自激發電機效應.非偶極子磁場主要分佈在亞洲東部、非洲西部、南大西洋和南印度洋等幾個地域,平均強度約佔地磁場的10%.地磁異常又分為區域異常和區域性異常,與岩石和礦體的分佈有關.地球變化磁場可分為平靜變化和干擾變化兩大型別.平靜變化主要是以一個太陽日為週期的太陽靜日變化,其場源分佈在電離層中.干擾變化包括磁暴、地磁亞暴、太陽擾日變化和地磁脈動等,場源是太陽粒子輻射同地磁場相互作用在磁層和電離層中產生的各種短暫的電流體系.磁暴是全球同時發生的強烈磁擾,持續時間約為1~3天,幅度可達10納特.其他幾種干擾變化主要分佈在地球的極光區內.除外源場外,變化磁場還有內源場.內源場是由外源場在地球內部感應出來的電流所產生的.將高斯球諧分析用於變化磁場,可將這種內、外場區分開.根據變化磁場的內、外場相互關係,可以得出地球內部電導率的分佈.這已成為地磁學的一個重要領域,叫做地球電磁感應.地球變化磁場既和磁層、電離層的電磁過程相聯絡,又和地殼上地幔的電性結構有關,所以在空間物理學和固體地球物理學的研究中都具有重要意義.
鐵磁性對諸如Fe、Co、Ni等物質,在室溫下磁化率可達10-3數量級,稱這類物質的磁性為鐵磁性.鐵磁性物質即使在較弱的磁場內,也可得到極高的磁化強度,而且當外磁場移去後,仍可保留極強的磁性.其磁化率為正值,但當外場增大時,由於磁化強度迅速達到飽和,其H變小.鐵磁性物質具有很強的磁性,主要起因於它們具有很強的內部交換場.鐵磁物質的交換能為正值,而且較大,使得相鄰原子的磁矩平行取向(相應於穩定狀態),在物質內部形成許多小區域–磁疇.每個磁疇大約有1015個原子.這些原子的磁矩沿同一方向排列,假設晶體內部存在很強的稱為"分子場"的內場,"分子場"足以使每個磁疇自動磁化達飽和狀態.這種自生的磁化強度叫自發磁化強度.由於它的存在,鐵磁物質能在弱磁場下強列地磁化.因此自發磁化是鐵磁物質的基本特徵,也是鐵磁物質和順磁物質的區別所在.鐵磁體的鐵磁性只在某一溫度以下才表現出來,超過這一溫度,由於物質內部熱騷動破壞電子自旋磁矩的平行取向,因而自發磁化強度變為0,鐵磁性消失.這一溫度稱為居里點.在居里點以上,材料表現為強順磁性,其磁化率與溫度的關係服從居里–外斯定律.地磁場地球像一塊巨大的磁鐵 ,地核中熔化的鐵和鎳產生對流,像發電機工作時一樣產生電流,併產生地磁現象.地磁能保護地球免受太陽活動引起的太陽風暴的影響.geomagnetic field 從地心至磁層頂的空間範圍內的磁場.地磁學的主要研究物件.人類對於地磁場存在的早期認識,來源於天然磁石和磁針的指極性.磁針的指極性是由於地球的北磁極(磁性為S極)吸引著磁針的N極,地球的南磁極(磁性為N極)吸引著磁針的S極.這個解釋最初是英國W.吉伯於1600年提出的.吉伯所作出的地磁場來源於地球本體的假定是正確的.這已為1839年德國數學家CF高斯首次運用球諧函式分析法所證實.地磁場是一個向量場.描述空間某一點地磁場的強度和方向,需要3個獨立的地磁要素.常用的地磁要素有7個,即地磁場總強度F,水平強度H,垂直強度Z,X和Y分別為H的北向和東向分量,D和I分別為磁偏角和磁傾角.其中以磁偏角的觀測歷史為最早.在現代的地磁場觀測中,地磁臺一般只記錄H,D,Z或X,Y,Z.近地空間的地磁場,像一個均勻磁化球體的磁場,其強度在地面兩極附近還不到1高斯,所以地磁場是非常弱的磁場.地磁場強度的單位過去通常採用伽馬(γ),即10高斯.1960年決定採用特斯拉作為國際測磁單位,1高斯=10特斯拉(T),1伽馬=10特斯拉=1納特斯拉(nT),簡稱納特.地磁場雖然很弱,但卻延伸到很遠的空間,保護著地球上的生物和人類,使之免受宇宙輻射的侵害.地磁場包括基本磁場和變化磁場兩個部分,它們在成因上完全不同.基本磁場是地磁場的主要部分,起源於地球內部,比較穩定,變化非常緩慢.變化磁場包括地磁場的各種短期變化,主要起源於地球外部,並且很微弱.地球的基本磁場可分為偶極子磁場、非偶極子磁場和地磁異常幾個組成部分.偶極子磁場是地磁場的基本成分,其強度約佔地磁場總強度的90%,產生於地球液態外核內的電磁流體力學過程,即自激發電機效應.非偶極子磁場主要分佈在亞洲東部、非洲西部、南大西洋和南印度洋等幾個地域,平均強度約佔地磁場的10%.地磁異常又分為區域異常和區域性異常,與岩石和礦體的分佈有關.地球變化磁場可分為平靜變化和干擾變化兩大型別.平靜變化主要是以一個太陽日為週期的太陽靜日變化,其場源分佈在電離層中.干擾變化包括磁暴、地磁亞暴、太陽擾日變化和地磁脈動等,場源是太陽粒子輻射同地磁場相互作用在磁層和電離層中產生的各種短暫的電流體系.磁暴是全球同時發生的強烈磁擾,持續時間約為1~3天,幅度可達10納特.其他幾種干擾變化主要分佈在地球的極光區內.除外源場外,變化磁場還有內源場.內源場是由外源場在地球內部感應出來的電流所產生的.將高斯球諧分析用於變化磁場,可將這種內、外場區分開.根據變化磁場的內、外場相互關係,可以得出地球內部電導率的分佈.這已成為地磁學的一個重要領域,叫做地球電磁感應.地球變化磁場既和磁層、電離層的電磁過程相聯絡,又和地殼上地幔的電性結構有關,所以在空間物理學和固體地球物理學的研究中都具有重要意義.