[科普中国]-剩余磁化强度-

简介

剩磁（Remanence）符号为Br，是指磁体经磁化至饱和以后，撤去外磁场，在原来外磁场方向上仍能保持一定的磁化强度。剩磁的极限值为饱和磁化强度。永磁材料的剩磁主要受材料中各个晶粒取向和磁畴结构的影响。

用剩磁可以量测磁化的程度，当磁铁被磁化后，就有剩磁。磁储存设备就是利用剩磁来记录资料，在古地磁学研究地球磁场时，剩磁也可以提供许多的资讯。

在磁铁以外的工程应用时，剩磁也会称为剩余磁化（residual magnetization）。像变压器、马达及发电机及电磁钢一般不希望有太大的剩磁，因为剩磁会带来不想要的结果，例如电磁铁若有剩磁，在线圈不导通时仍然会有磁性。剩磁可以利用退磁的方式去除。

剩磁在国际单位制的单位为特斯拉（T），CGS高斯单位制下的单位为高斯（G），1T = 10000G。1

剩磁的分类饱和剩磁剩磁的定义是在施加磁场后（需大到可以产生磁饱和）后将磁场移除，剩留的磁化强度。可以用像振动样品磁强计之类的设备量测磁滞曲线，磁场为0的点即为剩磁。在物理上剩磁会转换为平均的磁化强度（磁矩除以总体积），用Mr来表示。若需要和其他的剩磁区分，这种剩磁会称为饱和剩磁（saturation remanence）或饱和等温剩磁（saturation isothermal remanence，SIRM），符号为Mrs。

在工程应用中会用B-H分析仪量测剩磁，B-H分析仪是量测在交流磁场下的响应。剩磁是永久磁铁最重要的特性，表示永久磁铁可以产生的最大磁化强度。例如钕磁铁的剩磁约有1.3特斯拉。

等温剩磁一个剩磁的数据多半无法完全表示磁铁的特性。例如磁带中有许多的小磁粒子（参见磁储存），这些粒子不完全相同。岩石中的磁石也有不同的磁特性（参见岩石磁性）。要进一步的了解其特性，可以将剩磁增加或减少一些，一种方式是先用交流磁场将磁铁退磁，再施加磁场H后再移除。这种剩磁用Mr(H)表示，和磁场大小有关，称初始剩磁（initial remanence）或等温剩磁（isothermal remanent magnetization，简称IRM）。

另一种等温剩磁的量测方式是先将磁铁在一方向磁饱和，再在反方向加磁场再移除。这称为退磁剩磁（demagnetization remanence，DC demagnetization remanence），以Md(H)表示，其中H为磁场的大小。另一种方式是将磁饱和的磁铁在交流磁场中退磁，称为交流退磁剩磁（AC demagnetization remanence, alternating field demagnetization remanenc），用符号Maf(H)表示。

若其中的粒子是不互相影响的单磁域粒子，且有单轴各向异性，上述的剩磁之间会有简单的线性关系。2

非磁滞剩磁另一种实验室常见的剩磁是非磁滞剩磁（anhysteretic remanent magnetization, ARM），是将磁铁放在一个大的交流磁场中再加一个小的直流磁场。交流磁场的大小慢慢减小，最后降到零，可以得到非磁滞磁化密度（anhysteretic magnetization），再将磁场移除即得到剩磁。非磁滞剩磁的曲线多半接近磁滞曲线两侧的平均值，且在一些模型中假设可以代表特定磁场的最低能量状态。非磁滞剩磁也类似一些磁记录技术下的写入过程，以及岩石中的自然剩磁。3