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皇帝 | 2018-11-22 11:04:20

人類在兩千多年前就已經發現磁石與磁性,並用來做為指南針。像天然磁石或人造磁鐵這種不需外力就永久保有磁性的磁鐵稱為永久磁鐵,其磁性叫鐵磁性,因為各種磁鐵材料中,以鐵最廣為人知。

但有些材料,像鋁、鉑、氧,雖然看似沒有磁性,但會受到外部磁場的影響,產生與外部磁場同方向的磁性,就稱為順磁性;而銅、金、碳等物質卻剛好相反,會產生與外部磁場反方向的磁性,因此稱為反磁性。

長久以來,磁性不外乎就是鐵磁性、順磁性與反磁性這三種,然而1932年,法國一位物理博士生竟然在他的博士論文中主張還有第四種磁性──反鐵磁性。

奈耳提出一種由兩種元素交錯而成的晶格模型,其內部原子在一定溫度下(通常是相當低溫)會排列成序,產生磁場,但超過此臨界溫度(稱為奈耳溫度)就會失去磁性。雖然當時已有技術冷卻到絕對溫度4、5度,但從沒有人見過此一現象,因此這個模型被當成純理論的論文,並未引起注意。直到1951年,才首度在二水氯化銅發現反鐵磁性。

雖然當時仍沒發現反鐵磁性有何實際用途,但奈耳於1947年在鐵氧材料上又發現的新磁性──亞鐵磁性──可就大不相同了。這種材料在外加電磁場時會有不同極性,加上本身本並不導電,在電子產品上產生很多新的應用,例如電報、電話、電視、收音機等要求低耗損的高頻設備,或是馬達、揚聲器、麥克風與其它各種耦合元件,亞鐵磁性材料都扮演了極為重要的角色。

奈耳於1970年獲頒諾貝爾物理獎,以表揚他「在反鐵磁性與亞鐵磁性上的基礎工作與發現,為固態物理帶來許多重要的應用」。而此時尚未預見反鐵磁性會在十八年後會成為發現「巨磁阻效應」的關鍵,使得硬碟容量突破瓶頸,造成各種電子產品與應用軟體的改變哪!

資料引用於:http://history.pansci.asia/

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皇帝 | 2018-11-22 11:14:11

其實我們的生活中處處都可見磁性材料,就像生活中的Fe304一樣隨處可見的鐵鏽,但是你卻不知道其實它就是一種天然的磁石。

在我們傳統的工業生產中,磁性材料的應用也是十分廣泛的,甚至是隨處可見。就像發電時要用到的發電機、輸電時要用到的變壓器、汽車的電動機等等。

這些都是日常生活中我們常見的東西,它們的製造都離不開磁性材料,可見我們傳統的工業製造也是離不開磁性材料的。

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皇帝 | 2018-11-22 11:18:36

硬碟碟片的儲存密度以每年25%~30%的速度增長;從1991年開始增長到60%~80%;至今,速度提升到100%甚至是200%。

從1997年開始的驚人速度提升得益於IBM的GMR(Giant Magneto Resistive,巨磁阻)技術,它使磁頭靈敏度進一步提升,進而提高了儲存密度。

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皇帝 | 2018-11-22 11:25:50

2007年諾貝爾物理學獎由法國科學家費爾和德國科學家格倫貝格共同獲得。得獎原因是二人將近廿年前同時發現巨磁阻(giant magnetoresistance,簡稱GMR)效應,使電子儲存媒介硬碟的體積近年大為縮小,全球數十億人得以使用輕薄短小的電腦、及像MP3和iPod數位影音播放器等科技產品,是近代資訊科技上的重大突破。

瑞典皇家科學院在頌詞中指出,巨磁阻效應「可視為大有可為的奈米科技的第一個真正應用」,「此現象的應用讓硬碟資料讀取技術出現革命性發展」,「也在各種磁感應器和新一代的研發上扮演要角」。

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費波南西
威爾斯親王 | 2018-11-22 11:54:36

這樣說來 , 磁性一詞在物理學領域是專有名詞呀 , 但是人類的說話的聲音 , 也被形容成有磁性的聲音 , 這是指聲音具有吸引力嗎 .
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hamidh
大公爵 | 2018-11-22 15:06:58

基礎科學真的很重要
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皇帝 | 2018-11-22 22:01:24

費波南西 發表於 2018-11-22 11:54
這樣說來 , 磁性一詞在物理學領域是專有名詞呀 , 但是人類的說話的聲音 , 也被形容成有磁性的聲音 , 這是指 ...

沒錯,磁性一詞在物理學領域是專有名詞。

物質的磁性包括鐵磁性、反鐵磁性之外,還有抗磁性、順磁性、亞鐵磁性及超順磁性,有專業的學術期刊刊載各種物質的磁性性質,我自己本身也做一些磁性的研究。

至於有磁性的聲音是不是指聲音具有吸引力,雖然我不是語言學的專家,但以我粗淺的經驗來看,應該是吧!
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皇帝 | 2018-11-22 22:04:49

hamidh 發表於 2018-11-22 15:06
基礎科學真的很重要

基礎科學的重要性是在於未來的應用性。

不做基礎研究,就不會發現新的現象,那麼科技就不會進步了!
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jkfmen
威爾斯親王 | 2018-11-23 12:12:11

電磁學也是物理很重要的領域
但也是學生很頭痛的學科之一
感謝好友分享
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