关于磁-力效应介绍

[拼音]：ci-lixiaoying

[外文]：magneto-mechanical effect

指强磁体在磁场作用下发生形变的现象。反之，在外力作用下强磁体的磁性会改变。磁－力相互密切关联的现象（效应）总是互易地存在于同一强磁体中。这些效应多发现于19世纪，目前一般称为广义磁致伸缩。20世纪以来，对线性磁致伸缩的现象和理论进行了广泛深入的研究，并在军事、电子工业等方面得到了实际应用。

磁-力效应的表现形式有以下几种类型。

强磁体在磁化后，其线度发生变化，体积不变。实验观测上往往选用细长棒状磁体，其线度变化有三种形式：

（1）焦耳效应。J.P.焦耳在1847年第一次发现，将铁棒沿轴向磁化时，其长度伸长或缩短，直到饱和磁化后才不再变化。如伸长或缩短的相对大小用饱和磁致伸缩系数λs表示，其量级一般在10-5～10-6范围。 铁和钴的λs>0，表示伸长；镍的λs<0，表示缩短。这一现象又称为线性磁致伸缩效应。

（2）吉耳曼效应。将铁棒两端下侧固定的支架上，在纵向磁场作用下，棒的上部受张力伸长，致使整个棒变弯，故又称磁弯曲效应。

（3）磁（致）d（性变化）效应。当强磁体被磁化后，其杨氏模量E发生变化。F.S.布喇开在1887年发现铁的E值变化了1.5％。这种现象通常叫做ΔE效应，目前研究的比较多。人们也称之为布喇开效应。

棒形强磁体在特定的磁场作用下，除棒长发生变化外，同时还发生扭转形变，具体表现为：

（1）维德曼效应。在纵向和环向磁场同时作用之下，强磁体棒发生扭转形变，故又称之为磁致扭转效应。

（2）金伯耳(Kimball)效应。强磁体磁化后，由于形变而引起刚性变化。以后不少研究结果证实了这一现象，又称磁致刚性效应。

磁有序体在磁转变（有序）温度以下，由于交换作用产生的自发磁化，会使其体积发生变化，称为体磁致伸缩效应。W.F.巴瑞特于1882年首次观测到此现象，故又称巴瑞特效应。

A.爱因斯坦和W.J.德哈斯在1915年从实验观测到，一根竖直悬挂而可以自由转动的磁棒在纵向磁化时会发生转动，又称磁致转动效应。

强磁体棒绕其轴旋转时发生磁化现象。S.J.巴涅特兄弟在1914年首先实验上测出这一结果，又称转动磁化效应。它是磁致转动效应的逆效应。这种磁性与力学转动相互关联的现象是由于电子自旋磁矩与自旋角动量密切相联系而引起的。从上述实验得到铁磁物质g因子（回磁比）近似等于2。由此得出结论，所有3d族元素的磁性主要是电子自旋磁矩贡献的。