磁性材料

以 Nd₂Fe₁₄B 為主相的釹磁鐵能具有大矯頑力,就物質而言的主要原因為下列何者?

  1. A為立方晶,幾乎沒有磁晶異向性,磁化在任何方向都穩定
  2. B飽和磁化約1.6 T而很大,飽和磁化越大,矯頑力也必定越大
  3. C為正方晶,在c軸方向具有強的單軸磁晶異向性
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正確答案:C. 為正方晶,在c軸方向具有強的單軸磁晶異向性

矯頑力上限的參考是異向性磁場 HA = 2K/(µ₀Ms),K越大,越難使磁化偏離易磁化軸。Nd₂Fe₁₄B 為正方晶,由於Nd之4f電子的貢獻,在c軸方向具有強的單軸磁晶異向性,µ₀HA 可達約7.5 T。實際的矯頑力因為從晶粒表面等處產生反向磁區,比HA小得多,需藉由晶界相等組織控制來提高。立方晶且幾乎沒有異向性,是坡莫合金這類軟磁材料的條件。Nd₂Fe₁₄B 的飽和磁化約1.6 T而很大,會使殘留磁通密度變大,但在HA的式中Ms位於分母,矯頑力不一定會變大。

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