2.3.4　铁磁体的磁化及磁畴、磁畴壁结构

——磁化的根本原因是物质内部原子磁矩按同一方向整齐排列

铁磁体由上述称为磁畴的小磁体构成。在消磁状态，由于小磁体随机取向，其磁化彼此相抵消，总体磁化为零。如图2-18（a）所示的状态，自发磁化Ms平均总和为零。设想在图中所示方向施加弱磁场，磁化方向与该磁场方向接近的磁畴④将逐渐扩大，磁畴壁相应移动（→）。图2-18（b）表示了磁畴壁的结构，畴壁中原子磁矩逐渐向外磁场方向转化，对于铁来说，其厚度大约为100个到几十个原子层。图2-18（a）中只表示了磁化强度（M）-磁场强度（H）曲线的第一象限部分。M-H曲线或B-H曲线的全部即为右图所示的磁滞回线（hysteresis loop），又称履历曲线。M-H、B-H关系不唯一，这也是铁磁体的特征之一。

图2-18　铁磁体的磁化及磁畴、磁畴壁结构

磁化效应，是用外磁铁将铁变得有磁性的效应。铁均有磁性，只因内部分子结构凌乱，正负两级互相抵消，故显示不出磁性。若用磁铁引导后，铁分子就会变得有序，从而产生磁性，这一现象就是磁化效应。磁化，就是物体从不表现磁性变为具有一定的磁性，其根本原因是物质内原子磁矩按同一方向整齐的排列。

所谓磁畴（magnetic domain），是指磁性材料内部的一个个小区域，每个区域内部包含大量原子，这些原子的磁矩都像一个个小磁铁那样整齐排列，但相邻的不同区域之间原子磁矩排列的方向不同。各个磁畴之间的交界面称为磁畴壁。宏观物体一般总是具有很多磁畴，这样，磁畴的磁矩方向各不相同，结果相互抵消，矢量和为零，整个物体的磁矩为零，它也就不能吸引其他磁性材料。也就是说磁性材料在正常情况下并不对外显示磁性。只有当磁性材料被磁化以后，它才能对外显示出磁性。