2.信息磁性材料

在当前信息社会，发展了计算机、微波通信和光通信等高新信息技术。在这些高新信息技术中需要应用多种信息磁性材料，主要有磁记录材料、磁存储材料、磁微波材料和磁光材料等。

　　磁记录材料是磁记录技术所用的磁性材料，包括磁记录介质材料和磁记录头材料。在磁记录(写入)过程中，首先将声音、图像、数字等信息转变为电信号，再通过记录磁头转变为磁信号，磁记录介质便将磁信号保存(记录)在磁记录介质材料中。在需要取出记录在磁记录介质材料中的信息时，只要经过同磁记录(写入)过程相反的过程(读出过程)，即将磁记录介质材料中的磁信号通过读出磁头，将磁信号转变为电信号，再将电信号转变为声音(类似电话)、图像(类似电视)或数字(类似计算机)。对磁记录介质材料的磁特性要求主要是：(1)适当高的矫顽力，(2)高的饱和磁化强度，(3)高的剩磁比，(4)高的稳定性。目前应用的磁记录介质材料主要有：(1)铁氧体磁记录材料，如γ型三氧化二铁(γ-Fe₂O₃)等。(2)金属磁膜磁记录材料，如铁-钴(Fe-Co)合金膜等。(3)钡铁氧体(BaFe₁₂O₁₉)系垂直磁记录材料等。对磁记录头材料的磁特性要求主要是：(1)高的磁导率，(2)高的饱和磁化强度，(3)低的矫顽力，(4)高的磁稳定性。目前应用的磁记录头材料主要有：(1)铁氧体磁头材料，如锰-锌-铁氧体(Mn，Zn)Fe₂O₄系统等，(2)高硬度磁性金属磁头材料，如铁-镍-铌(Fe-Ni-Nb)系磁性合金等。(3)非晶磁头材料，如铁-镍-硼(Fe-Ni-B)系非晶合金等。

    磁存储材料是电子计算机存储器所用的磁性材料。较早应用的是磁滞回线接近矩形的矩磁材料，利用其两个剩磁态+Br和-Br表示计算机中的“1”和“0”状态，再利用两个电流重合便可以“写入”(W_x，W_y)和“读出”(R_x，R_y)二进位制的“1”和“0。对矩磁材料的磁特性要求主要是：(1)高的剩磁比，低的矫顽力，(3)短的开关时间，(4)高的信号/噪声比。可以应用的矩磁材料有：(1)铁氧体磁芯材料，如锰-镁铁氧体(Mn，Mg)Fe₂O₄系统等，(2)金属磁膜材料，如铁-镍(Fe-Ni)系金属磁膜等。巨磁电阻材料是正在研究和试验的一类新型磁存储器材料，这种磁存储器同目前应用的半导体磁存储器相比有其特点和优点，受到多方面的重视，2007年的物理诺贝尔奖就颁给了巨磁电阻的发现者。
　　磁微波材料是微波电子学技术中常用的材料。雷达、卫星通信、电子战和射电天文学等都是微波电子学技术的重要应用。在这些应用中一般要应用三大类磁性材料。第一类是旋磁材料，应用于各种正反传播方向的特性不同的非互易微波器件，如正反传播方向的阻抗很不相同的旋磁隔离器和旋磁环行器等，所用的旋磁材料主要是高旋磁性高电阻率的旋磁铁氧体材料，如石榴石型的钇铁氧体(Y₃Fe₅O₁₂)O₁₉)系统等。第二类是磁微波吸收材料，应用于各种吸收微波的器件和设备中，要求磁微波吸收材料具有高的电磁波吸收系数和宽的电磁波吸收频带，在这方面应用的有以磁性金属粉末或薄膜为组元的复合吸收材料，六角晶系复合铁氧体等。第三类是多种应用磁场的，微波电子管如磁控管、行波管、返波管和自由电子激射器等中所用的永磁材料等。
　　磁光材料是激光、光电子学和正在发展的光子学中所用多种磁光效应器件使用的磁性材料。对磁光材料的磁特性要求主要是：(1)高的磁光效应，如高的法拉第磁光旋转角和克尔磁光旋转角，(2)低的磁光损耗，(3)宽的磁光效应频带，(4)高的稳定性。当前应用的磁光材料有3大类：(1)金属磁光材料，如锰-铋(Mn-Bi)系合金等，(2)铁氧体磁光材料，如石榴石型铋-钆-铁-镓-氧(Bi-Gd-Fe-Ga-O)系铁氧体等，(3)非晶磁光材料，如钆-钴(Gd-Co)系非晶合金等。

3.多功能磁性材料

    当代科学的多方面发展和高新技术的多种需要，要求磁性材料不仅具有优良的磁性功能，还要具有优良的其他物理功能，这就促进了多功能磁性功能材料的发展。(1) 同时具有铁磁性和铁电性的铁磁-铁电功能材料，可以得到高的磁导率和电容率(介电常数)，如BiFeO₃(Ba,Pb)(Ti,Zr)O₃系材料。(2)同时具有铁磁性和半导体的铁磁-半导功能材料，可以得到高的磁导率和高的载(电)流子迁移率，如铕-硫(Eu-S)系和铕-硒(Eu-Se)系材料。(3)磁-电材料，是一类由磁场可产生磁化强度和电极化强度，由电场可产生电极化强度和磁化强度的磁性材料，如DyAlO₃和GaFeO₃。(4)铁磁-有机材料，是一类不含磁性金属的纯有机化合物磁性材料，如聚三氨基苯[C₆H₅(NH₃)_n]。

4.智能磁性材料

                      （形状记忆合金，图片引用于网络！）

   当代科学技术的进一步发展，使得智能磁性材料在科学研究中出现，并在高新技术中得到应用。形状记忆合金已应用到航空和太空装置。 还可用于制造探索宇宙奥秘的月球天线，人们利用形状记忆合金在高温环境下制做好天线，再在低温下把它压缩成一个小铁球，使它的体积缩小到原来的千分之一，这样很容易运上月球，太阳的强烈的辐射使它恢复原来的形状，按照需求向地球发回宝贵的宇宙信息。形状记忆智能磁性材料还可应用于飞机的输液管道密封接头，多种电子装置和卫星闭锁装置，医学上人工肢体关节接合器和骨骼折断部分接合器等。至今为止已发现十几种记忆合金体系，包括Au-Cd、Ag-Cd、Cu-Zn、Cu-Zn-Al、Cu-Zn-Sn、Cu-Zn-Si、Cu-Sn、Cu-Zn-Ga、In-Ti、Au-Cu-Zn、NiAl、Fe-Pt、Ti-Ni、Ti-Ni-Pd、Ti-Nb、U-Nb和Fe-Mn-Si等。

   磁性材料种类繁多，而且应用广泛！只是你有没有想过有朝一日Fe基材料会与超导合为一体呢？根据BCS理论，产生超导性的必要条件是材料中的电子必须配对，这样配对的电子称为库柏对。库柏对中的两个电子自旋相反，所以总自旋为零，因而科学家认为超导性与铁磁性可能无法共存，材料中如果加入磁性元素（如铁、镍）会大大降低超导性。可是在2008年，发生了一件震动整个物理界与材料界的大事，以往的观念被完全颠覆了。凝聚态物理总是闪耀着神秘的光芒，吸引着我们去探索未知的世界！欲知后事如何，请继续关注铁磁学外传—（8）冲啊，向超导进军！

参考文献：

[1] 中国科普博览     http://www.kepu.net.cn/gb/basic/magnetism/index.html

[2] 百度百科