逆磁材料是指在外部磁场作用下,磁性明显减弱甚至消失的材料。通常,这种材料的磁导率为负,并显示出超导体的特性。逆磁材料在物理学、材料科学等领域有着广泛的应用。
逆磁材料按照其结构和磁学性质可以分为四种类型:
① 反铁磁体:刚磁性很小,磁导率为正负两种,磁性随温度的变化规律与铁磁体相似。
② 过渡金属试材:钯、铂、银、金等元素在温度接近绝对零度的条件下,磁性会消失,磁场加强再消失具有周期性。
③ 溶合物材料:由几种金属合成的材料,特点是在较低磁场下不显示磁性,但在较强磁场下则展现出明显的反磁性。
④ 多孔材料:由各种不同材料的小颗粒组成,其中微米尺度的颗粒上磁性质和结构都有剧烈的变化,表现出逆磁材料的特性。
逆磁材料的研究和应用领域涉及到物理学、电子工程、医学等多个领域。
① 磁场屏蔽:由于逆磁材料对外部磁场的响应很小,因此可以用来制造电子仪器等需要屏蔽外部磁场的器材。
② 医学领域:由于逆磁材料不会产生任何磁性干扰,因此其在医学成像中有着广泛应用。比如在核磁共振成像(MRI)时,逆磁材料可以被用来平衡磁场强度。
③ 快速自旋应用:由于逆磁材料在外部磁场下磁性充分减弱,因此可以被用于制造快速自旋开关等电子元器件。
目前,逆磁材料的研究主要集中于以下几个方面:
① 磁性存储:利用逆磁材料来制造新型的磁性存储器件,以提高存储密度与稳定性。
② 磁电效应:磁电效应是指外部电场对材料磁性的影响。逆磁材料中的磁性行为和磁电效应紧密相关,因此其研究也成为了目前磁电效应的研究热点。
③ 新型能源材料:逆磁材料具有超导性和磁性可调性等特点,因此被用来研究制造新型能源材料,例如用于制造磁致伸缩材料的探索。