什麼是磁晶異向性
磁化難易程度隨晶體方向而異的性質。鐵的易磁化軸為<100>。大則矯頑力高，小則磁導率高。
日文名稱: 結晶磁気異方性
「磁晶異向性」出現在1領域的4道練習題中（磁性材料等）。
這個名詞所屬的領域: 磁性材料
異向性能的表示方式
磁晶異向性是物質能量隨磁化朝向哪個晶體方向而改變的性質。立方晶中，以磁化方向的方向餘弦為α₁、α₂、α₃，寫成 E = K₁(α₁²α₂² + α₂²α₃² + α₃²α₁²) + …。鐵的 K₁ ≈ 4.8×10⁴ J/m³（室溫）為正，<100>為易磁化軸；鎳的K₁為負，<111>為易磁化軸。像六方晶鈷這樣的單軸材料，以距c軸的角度θ寫成 E = K_u sin²θ，鈷的K_u約為4×10⁵ J/m³。單位是單位體積的能量 J/m³。
起源與異向性磁場
磁化主要由自旋擔負，但自旋經由自旋軌道交互作用與電子的軌道運動結合，而軌道在周圍離子形成的晶體場中具有方向偏好。透過這種結合，磁化方向就能區分晶體的方向。稀土族的4f電子軌道貢獻大，因此像Nd₂Fe₁₄B（K₁ ≈ 4.9×10⁶ J/m³）或SmCo₅那樣，產生極大的異向性。把磁化從易磁化軸拉開所需磁場的參考是異向性磁場 HA = 2K/(µ₀Ms)，µ₀HA 鐵約為0.06 T，Nd₂Fe₁₄B則可達約7.5 T。
與其他異向性的差異
使能量隨磁化方向改變的原因不只磁晶異向性。在細長粒子或薄膜中，由於退磁場，磁化容易朝向長邊方向或膜面內，這稱為形狀異向性。鋁鎳鈷磁鐵的矯頑力主要來自細長鐵磁相的形狀異向性。也有由應力與磁致伸縮組合產生的應力誘導異向性，以及在磁場中熱處理做出的誘導異向性。差異在於磁晶異向性是物質本身的性質，由組成與溫度決定，而形狀異向性與誘導異向性可由組織與加工改變。
材料設計中的運用
在永久磁鐵中，異向性越大，磁化越不易反轉，矯頑力的上限越高，因此選擇K大的材料，並使晶粒的易磁化軸對齊後燒結。軟磁材料則相反地使異向性變小，坡莫合金以組成使K₁幾乎為0。奈米晶軟磁合金把粒徑做得比磁性相關長度小，使各晶粒的異向性平均化而抵消。方向性電磁鋼片使鐵的易磁化軸<100>對齊軋延方向，是反過來利用異向性的例子。溫度上升時異向性常數比飽和磁化下降得更快，因此在高溫使用的磁鐵中，使用溫度下的值很重要。
練習磁晶異向性的題目
Fe-約78%Ni的高導磁合金（坡莫合金）呈現極高磁導率的主要原因為下列何者？
- A添加Ni使飽和磁化增為純鐵的約2倍，弱磁場下也能很快得到大的磁通密度
- B磁晶異向性與磁致伸縮都接近0，磁壁移動與磁化轉動都變得容易發生
- C以從液體急冷的方式將晶粒細化到奈米大小，使磁晶異向性平均化而互相抵消
用於變壓器鐵芯的方向性電磁鋼片（Fe-約3%Si），沿軋延方向磁化時損失特別小且磁導率高，其原因何者正確？
- A晶粒排列成Goss方位{110}<001>，易磁化軸<100>朝向軋延方向
- B藉由軋延與退火來控制晶粒的織構，使鐵的易磁化軸<111>方向整齊對齊軋延方向
- C將晶粒細化並使方位隨機分布，使板在包含軋延方向在內的任何方向上都同樣容易磁化
常見問題
易磁化軸與難磁化軸是什麼？
磁晶異向性能最低、在弱磁場下容易飽和的晶體方向是易磁化軸；能量最高、飽和需要強磁場的方向是難磁化軸。鐵的<100>為易磁化軸，<111>為難磁化軸，可由單晶各方向磁化曲線的差異量測。
磁晶異向性如何量測？
常用扭矩磁力計的方法，在磁場中轉動單晶試樣，量測使磁化回到易磁化軸的扭矩。也有沿易磁化軸與難磁化軸量測磁化曲線，由兩者之間的面積求異向性能的方法，以及由鐵磁共振頻率求得的方法。
異向性越大就是越好的磁性材料嗎？
依用途而定。在永久磁鐵中，異向性越大越能提高矯頑力，較為有利。在變壓器鐵芯這類軟磁材料中，磁化必須在弱磁場下改變，因此異向性越小越好。在磁記錄中則要兼顧：為了保存紀錄要大，為了寫入則要適中。
解析中的「磁晶異向性」
妨礙磁化轉動的是磁晶異向性，若有磁致伸縮，與內部應力結合的磁彈性能會妨礙磁壁移動。
Fe-約78%Ni的高導磁合金（坡莫合金）呈現極高磁導率的主要原因為下列何者？鐵為立方晶，由於磁晶異向性，<100>方向最容易磁化（易磁化軸），<111>方向最難磁化。
用於變壓器鐵芯的方向性電磁鋼片（Fe-約3%Si），沿軋延方向磁化時損失特別小且磁導率高，其原因何者正確？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。
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？Nd₂Fe₁₄B 的居里溫度約310℃而偏低，溫度上升時磁晶異向性下降，矯頑力大幅降低。
在電動車馬達等高溫下使用的釹磁鐵中添加Dy或Tb，其主要目的為下列何者？