第2章　磁力耦合传动技术基础

19世纪20年代由瑞典科学家奥斯特所发现的电流磁效应是指当电流I流经面积为Ai的四周时其作用与一个小永磁体相像。若令LAi=T，则T称之为磁矩。随后安培对这一现象进行了实验性的再发现，并通过他所提出的分子电流假说进行解释，他认为在永磁体中存在着许多微小的I和Ai均相等的分子电流，其中只有在永磁体边缘处的分子电流才未互相抵消，而且这些未抵消的分子电流相当于在永磁体的侧面有电流在永久地无阻滞地流动着，从而产生了N极和S极，这就是一个任意形状的磁性体总会有N极和S极存在，并且N、S极既不可分离又不能独立存在。直至19世纪，人们经过许多实验后才认识到物质的磁性是与物质本身存在基本粒子的自旋现象紧密地联系在一起的，即认为物质的磁性来源于原子的磁性，而原子的磁性又包括原子内电子的自旋磁矩、电子的轨道磁矩和原子核的磁矩等三部分，但是由于热运动的缘故，原子的磁矩并不容易朝着某一特定的方向整齐地排列起来，因此，在一般的材料中只能表现出大约10-6～10-5的磁化率。如果采用一个几千奥斯特乃至更强的超强磁场，也能使材料中的各个原子磁矩整齐地排列在该外加磁场的方向上。当然也有少数元素如Fe、Co、Ni等（主要是元素周期表中的第Ⅷ B族元素）具有自发磁化的特性，即在内部分子场作用下，相邻原子的磁矩趋向于相互平行排列，而同时由于退磁场的作用，这种自发磁化只能在小区域内实现，各小区域的原子磁矩是平行的，但小区域之间的自发磁化方向又是混乱的，因此，就整块材料的宏观磁矩而言仍然为零，人们通常把这一小区域称为磁畴，磁畴之间有一个过渡层，称为磁畴壁，人们把磁矩趋向于互相平行排列的小区域的磁畴部分视为铁磁性的磁矩排列，把过渡层的磁畴壁部分视为顺磁性的磁矩排列。

目前，人们把磁性物体分为三类，即抗磁体、顺磁体和铁磁体。抗磁体是从宏观现象认为原子系统的总磁扭矩等于零，如Cu、Al等。顺磁体则是原子总磁扭矩不等于零，磁矩排列是混乱的物质，居里温度以上的某些物质呈现顺磁性。而铁磁体则是指原子总磁矩不等于零但磁矩方向呈现出规则排列的物质，居里温度以下的Fe、Co、Ni等都呈现铁磁性。同样，总磁矩虽然不为零，但磁矩反方向呈现出有规则的排列的物质称为反铁磁体。如Cr、Mn等物质。