固体的磁性

1905 年法国物理学家朗之万首先根据磁矩在磁场中的取向现象对物质的顺磁性进行了系统的理论分析，提出了顺磁性理论。他指出，顺磁性是物质原子固有磁矩在外磁场中取向排列的结果。原子的固有磁矩来源于核外未满壳层中电子的轨道角动量和自旋角动量，无外磁场时，热运动使磁矩取向无序；有外磁场时，磁矩受力矩的作用而向外磁场方向靠拢，其取向程度与外磁场强度及热运动有关。在一定的场强下，当温度升高时热运动加强，磁矩沿外场方向的取向度下降，宏观磁性减弱， 所以顺磁性随温度的升高而减小。朗之万的理论成了顺磁性理论的重要基础，其中一些基本概念在很大程序上仍然保留在现代磁性理论中。

1907 年，法国的另一个物理学家外斯(P.Weiss)的工作对铁磁性的理论发展起了划时代的作用。他第一次明确地表述了铁磁现象的基本特 性，从而决定了科学在这一领域的进一步发展。为了解释铁磁现象，外斯提出两点假设：其一是说在铁磁质内部存在着强大的等效磁场——分子场，即使无外加磁场，在分子场的作用下，其内部各区域也自发地被磁化，在较弱的外磁场下即可达到饱和。每一种铁磁性物质都有一个确定的磁性转变温度（居里温度），高于这个温度物质便失去铁磁性。其二是说铁磁性物质内部的自发磁化分为若干区域（磁畴），每一区域都自发磁化到饱和，但各区域的磁化强度方向分布紊乱，磁性互相抵消， 故总体不表现出磁化。外磁场的作用是促使不同磁畴的磁化强度矢量取向一致的方向，最终铁磁体表现为宏观磁体。尽管这一理论是唯象的， 没有揭示分子场的本质，提不出磁畴理论的根据，但这是最早建立的系统的铁磁理论。