畴

　　畴，全称磁畴，是铁磁质的基本组成部分；材料内部拥有均一磁化强度的区域；铁磁质的原子磁矩主要由原子中电子自旋决定；在各磁畴中，原子磁矩的排列各有相互平行的自发倾向，磁矩方向保持一致，因此具有磁性；但是各磁畴的排列方向是混乱的，所以铁磁体在没有被磁化前不显磁性。

　　简介

　　磁畴是铁磁质的基本组成部分；材料内部拥有均一磁化强度的区域；铁磁质的原子磁矩主要由原子中电子自旋决定；在各磁畴中，原子磁矩的排列各有相互平行的自发倾向，磁矩方向保持一致，因此具有磁性；但是各磁畴的排列方向是混乱的，所以铁磁体在没有被磁化前不显磁性。

　　磁矩结构与铁磁性物质（例如铁）的磁性行为有关。在其他的材料中，一般并不存在磁畴结构。在居里温度以下，磁畴是自发出现的，并不需要外部磁场的存在。不同磁畴内磁矩的方向不同，在磁畴的边界，磁矩从一个方向连续地过度到另一个方向。磁畴的典型尺寸在10-15m3。

　　在外磁场的作用下，各磁畴的大小发生变化，自发磁化方向和外磁场方向相同或近似相同的磁畴扩大，方向相反或近似相反的磁畴缩小，以致外磁场方向上的总磁矩跟着外磁场的增强而增加；当外磁场增强到一定程度，所有磁畴的磁矩方向一致，这时达到磁性饱和。1

　　磁矩

　　磁矩是磁铁的一种物理性质。处于外磁场的磁铁，会感受到力矩，促使其磁矩沿外磁场的磁场线方向排列。磁矩可以用矢量表示。磁铁的磁矩方向是从磁铁的指南极指向指北极，磁矩的大小取决于磁铁的磁性与量值。不只是磁铁具有磁矩，载流回路、电子、分子或行星等等，都具有磁矩。

　　科学家至今尚未发现宇宙中存在有磁单极子。一般磁性物质的磁场，其泰勒展开的多极展开式，由于磁单极子项目恒等于零，第一个项目是磁偶极子项、第二个项目是磁四极子（quadrupole）项，以此类推。磁矩也分为磁偶极矩、磁四极矩等等部分。从磁矩的磁偶极矩、磁四极矩等等，可以分别计算出磁场的磁偶极子项目、磁四极子项目等等。随着距离的增远，磁偶极矩部分会变得越加重要，成为主要项目，因此，磁矩这术语时常用来指称磁偶极矩。有些教科书内，磁矩的定义与磁偶极矩的定义相同。

　　两种磁源

　　在任何物理系统里，磁矩最基本的源头有两种：

　　电荷的运动，像电流，会产生磁矩。只要知道物理系统内全部的电流密度分布（或者所有的电荷的位置和速度），理论上就可以计算出磁矩。

　　像电子、质子一类的基本粒子会因自旋而产生磁矩。每一种基本粒子的内禀磁矩的大小都是常数，可以用理论推导出来，得到的结果也已经通过做实验核对至高准确度。例如，电子磁矩的测量值是−9.284764×10焦耳/特斯拉。磁矩的方向完全决定于粒子的自旋方向（电子磁矩的测量值是负值，这意味着电子的磁矩与自旋呈相反方向）。

　　整个物理系统的净磁矩是所有磁矩的矢量和。例如，氢原子的磁场是以下几种磁矩的矢量和：

　　电子的自旋。

　　电子环绕着质子的轨域运动。

　　质子的自旋。

　　再举个例子，构成条形磁铁的物质，其未配对电子的内禀磁矩和轨域磁矩的矢量和，是条形磁铁的磁矩。2

　　参阅

　　电偶极矩

　　磁化强度

　　磁化率

　　球多极矩

　　绝热不变数

　　磁偶极间相互作用（Magnetic dipole-dipole interaction）

　　本词条内容贡献者为:

　　王海侠 - 副教授 - 南京理工大学