纳米铁磁性粒子【毕业设计】

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1、本科毕业设计（20届）纳米铁磁性粒子摘　要【摘要】本文目的是介绍纳米铁磁性粒子的性质以及分析形成这些性质的原因。本文通过对铁磁性和纳米铁磁性粒子的定义的分析以及运用LLG和朗之万方程分析纳米铁磁性粒子的磁导率，阐述了纳米铁磁性粒子的各向异性能和磁化率，论证了铁磁性粒子的总能量是磁化作用概率函数和外部场作用的结果以及居里定律，得出了铁磁性粒子的总能量和不同温度下的磁导率。【关键词】纳米铁磁性；各向异性能；磁导率；LLG方程；朗之万方程。Abstract【ABSTRACT】Purposeofthisarticleistointroduc

2、ethecharacterofnano-ferromagneticparticlesandtoanalysisthereasonsofhavethischaracter.Thisarticleanalysisthedefinitionofmagneticpropertiesandnani-ferromagneticparticles,anduseofLLGandLangevinequationanalysisingofpermeabilitynano-ferromagneticparticles.Itelaboratesanisot

3、ropicenergyandmagneticsusceptibilityofnano-ferromagneticparticles.Anditdemonstratesthetotalenergyofferromagneticparticlesisresultofmagnetizationprobabilityfunctionandtheroleoftheexternalfield,andCurielaw.Inconclusion,itobtainedthetotalenergyofnano-ferromagnrticparticle

4、sandthepermeabilityondifferenttemperature.【KEYWORDS】nano-ferromagnetic；anisotropyenergy；permeability;LLGequation;Langevinequation。目　录摘　要3Abstract4目　录51铁磁晶体及其各向异性能61.1铁磁性61.1.1铁磁性的概念61.1.2铁磁性物质61.1.3铁磁性的起因61.2铁磁晶体71.2.1铁磁晶体磁性结构的周期单元71.2.1.1磁晶胞71.2.1.2铁磁质的特性71.2.2铁磁性理论71

5、.3磁晶能92纳米铁磁性粒子112.1什么是纳米铁磁性粒子112.2LLG方程122.2.1LLG方程的应用举例122.2.2Gilbert运动方程152.3朗之万方程162.3.1顺磁性理论172.3.2Langevin顺磁性183总结191铁磁晶体及其各向异性能1.1铁磁性1.1.1铁磁性的概念所谓铁磁性是指物质中相邻原子或离子的磁矩由于它们的相互作用而在某些区域中大致按同一方向排列，当所施加的磁场强度增大时，这些区域的合磁矩的定向排列程度也会随之增加到某一极限值的现象。而各种磁性材料中铁是最广为人知的，因此将这种性质命名为铁磁

6、性。至今依然有人认为铁磁性这个概念包括了任何在没有外部磁场时显示磁性的物质。但是通过对不同显示磁性的物质及其磁性的更深刻认识，学者们对这个概念做了更精确的定义。即一个物质的原胞中所有的磁性粒子都指向它的磁性方向时才被称为是铁磁性的。如果只有部分离子的磁场指向其磁性方向，则被称为亚铁磁性。如果其磁性离子所指的方向正好是相互抵消的则被称为反铁磁性。物理的磁性现象存在一个临界温度，此温度下才会显示磁性。对于铁磁性和亚铁磁性物质，此温度被称为居里温度；对于反铁磁性物质，此温度被称为尼尔温度。1.1.2铁磁性物质铁磁性物质是指易于磁化的物质(

7、如铁、钴、镍，在室温下的磁化率可达数量级)。当把它们移近磁铁处，磁铁的磁场会使它们产生磁化感应，靠近磁铁N极的—端就成为s极。铁磁性物质在外部磁场的作用下磁化后，即使外部磁场消失，依然能保持其磁化状态具有磁性，这就是所谓自发性的磁化现象。其磁化率为正值。但当外场增大时，由于磁化强度迅速达到饱和，其H变小。磁化就是要让磁性材料中磁畴的磁距方向变得一致。当对外不显磁性的材料被放进另一个强磁场中时，就会被磁化，但是，不是所有材料都可以磁化的，只有少数金属及金属化合物可以被磁化。1.1.3铁磁性的起因近代量子理论较好地解释了铁磁性的起因：（

8、1）铁磁质内存在着很多自发磁化的小区域，即磁畴。各个磁畴的形状和大小不一，大致来说，每个磁畴大约占的体积，约有个原子。每个磁畴都有一定的磁矩，由电子自旋磁矩自发取向一致产生，与电子的轨道运动无关。（2）在外磁场作用下，磁畴发生变化，，