磁性材料
設鐵（BCC，晶格常數0.2866 nm）每個原子的磁矩為2.22 µB。所有磁矩都排列整齊之0 K下的飽和磁化Ms最接近下列何者？波耳磁元取 µB = 9.27×10⁻²⁴ A·m²。
- A約8.7×10⁵ A/m
- B約1.7×10⁶ A/m
- C約3.5×10⁶ A/m
查看答案與解析
正確答案：B. 約1.7×10⁶ A/m
BCC的單位晶胞中有2個原子，因此原子的數目密度為 n = 2/a³ = 2/(0.2866×10⁻⁹ m)³ ≈ 8.50×10²⁸ m⁻³。飽和磁化是單位體積的磁矩，因此 Ms = n × 2.22 µB = 8.50×10²⁸ × 2.22 × 9.27×10⁻²⁴ ≈ 1.7×10⁶ A/m。換算成 µ₀Ms 約為2.2 T，與鐵的飽和磁通密度值十分吻合。約8.7×10⁵ A/m 是把單位晶胞的原子算成1個的值，約3.5×10⁶ A/m 是比照FCC算成4個的值。每個原子的磁矩不是整數，是因為擔負磁性的3d電子形成能帶。