1.2.3　元素的磁化率及磁性类型

——磁性材料中不可或缺的铁、钴、镍及稀土元素

3d过渡金属的磁性，由于3d不成对电子运动的回游性使轨道磁矩消失，而自旋磁矩起主导作用，但后面将要讨论的稀土类金属的磁性，一般以合金和化合物的形态显示出铁磁性。在这种情况下，处于4f轨道而受原子核束缚很强的内侧不成对电子也起作用，从而轨道磁矩也会对磁性产生贡献，并表现为各向异性能很强的铁磁性。

常温下稀土元素属于顺磁性物质（表现为磁力极小），低温下，大多数稀土元素具有铁磁性，尤其是中、重稀土的低温铁磁性更大，例如Gd、Tb、Dy、Ho、Er。

稀土与3d过渡金属Fe、Co、Ni等可形成3d-4f二元系化合物，它们大多具有较强的铁磁性，是稀土永磁材料的主要组成相，例如SmCo5、Sm2Co17。再加入第三个或更多的元素，则可形成三元和多元化合物，有的也具有铁磁性，如Nd2Fe14B，是钕铁硼的基础相。Nd2Fe14B金属间化合物的晶体结构如6.1.3节所示，为正方点阵，Fe集中配置的原子层面被含Nd和B的原子层面隔开，具有复杂的晶体结构。而沿c轴方向具有很强的磁晶各向异性。由于单轴各向异性很强，因此饱和磁化强度可达到很高的数值。而且，提高主相含有率及微细化，效果会更好。

元素的磁化率及磁性类型如图1-15所示。

图1-15　元素的磁化率及磁性类型

1—铁磁性过渡金属(FR)；2—铁磁性过渡金属(FR)过渡到反铁磁性过渡金属(AR)；

3—反铁磁性过渡金属(AR)