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极化）能力的晶体；B在结构上有极轴（晶体唯一的轴，轴两端有不同的性质，采用对称操作不能与其他晶向重合的方向）C结构没有对称中心。
3）铁电性：晶体中极化强度随外加电场变化而变化的性质。
一般电介质、压电体、热释电体、铁电体存在的宏观条件 一般电介质 电场极化 第四章 材料的磁学性能
压电体 电场极化 无对称中心 热释电体 电场极化 无对称中心 自发极化 极轴 铁电体 电场极化 无对称中心 自发极化 极轴 电滞回线 1.原子磁矩包括 电子轨道磁矩（电子绕原子核运动产生）、电子自旋磁矩、原子核磁矩。 2.原子固有磁矩概念（P194）：电子轨道磁矩和电子自旋磁矩构成原子固有磁矩（本征磁矩）。
产生的本质：电子层各个轨道电子排满，电子磁矩相互抵消，该电子层磁矩和为零；若原子中所有电子层都排满，形成球形对称集体，则电子轨道磁矩和电子自旋磁矩各自相互抵消，此时原子本征磁矩为零。原子中有未被填满的电子壳层，其电子的自旋磁矩未被抵消（方向相反的电子自旋磁矩可以相互抵消），原子具有“永久磁矩”。
3.任何物质都具有抗磁性本质的原因(P198)：外加磁场作用下由于电子轨道运动产生与外磁
场方向相反的附加磁矩。
顺磁性原因：外磁场作用下，为降低静磁能，原子磁矩要转向外磁场方向，使总磁矩不为零表现出磁性。
4.铁磁性金属产生自发磁化的原因(P203)：（自发磁化：在没有外加磁场的情况下，材料发
生的磁化）A有未填满的电子层，因电子间的相互作用产生自发磁化（两原子相接近，电子云互相重叠且电子层的能量相差不大，因此电子可互换位置，使相邻原子自旋磁矩产生有序排列）B电子互换产生附加能量为交换能，Eex??Acos?，当a/r>3，A>0，有自发磁化倾向。
5.铬、锰是反铁磁质的原因(P196、P203)：反铁磁体的磁化率?是小的正数，在温度低于某
一温度时，磁化率随温度升高而增大，高于这一温度，其行为像顺磁体。
当a/r<3时，A＜0，自旋磁矩取反向平行排列能量最低。相邻原子磁矩相等时，原子磁矩反平行排列，原子磁矩相互抵消，自发磁化强度等于零，这一特性称为反铁磁性。Mn、Cr为反铁磁体，无论在什么温度下其宏观特性都是顺磁性的，磁化率为正。温度极低时，相邻原子自旋相反，磁矩抵消，磁化率接近0；温度升高，自旋反向作用减弱，磁化率增加。在一定温度Tn（尼尔点）磁化率有最大值?rn，温度在Tn以上，反磁体与顺磁体有相同的磁化行为。
6.超交换的概念(P226)：超交换作用是指夹杂在磁性离子间的氧离子形成的间接交换作用，
是铁氧体有很强自发磁化的原因。
7.尖晶石型(P226)元细胞由8个分子组成，氧四面体空隙位置A位，八面体空隙位置B位，
用[ ]表示。
正尖晶石型的特点和表示方法：离子分布为M2+处于A位，Fe3+处于B位的铁氧体为正尖晶石。A位被不具有磁矩的Zn+、Cd2+占据，A-B不存在超交换作用，B位两个Fe3+磁矩反平行耦合，B-B磁矩完全抵消，不出现自发磁化。
反尖晶石型的特点表示方法：M2+占B位，Fe3+占A位及剩余B位。A位与B位的Fe3+有超交换相互作用，则二者磁矩反向平行并相互抵消，仅余剩下B位M2+磁矩，因此几乎所有亚铁磁性尖晶石都是反型。
8.磁化曲线、磁滞回线(P197图6-2)
磁性能点：a) 饱和磁感应强度Bs b) 剩余磁感应强度Br ，铁磁物质磁化到饱和后，又将磁场强度下降到零时，铁磁物质中残留的磁感应强度 c) 矫顽力Hc，铁磁物质磁化到饱和后，由于磁滞现象，要使磁介质中B为零，须有一定的反向磁场强度-H，磁场场强度称为矫顽力Hc。
9.磁致伸缩效应(P206)：铁磁体在磁场中被磁化，尺寸形状都发生变化的现象。大小用磁致
?l伸缩系数?表示：??。
l产生的本质原因：原子磁矩有序排列时，电子间相互作用导致原子间距自发调整引起的，是其内部各个磁畴形变的外观表现。
10.铁磁质的技术磁化(P212)：
技术磁化概念：在外磁场作用下铁磁体从完全退磁状态磁化至饱和状态的内部变化过程。 两种机制方法：畴壁迁移（壁移磁化）、磁畴旋转（畴转磁化）。
过程三阶段：1）起始磁化阶段：锐角磁畴能态低，钝角畴能态高，磁畴壁自旋磁矩能态高，受磁场影响转动，即磁畴壁移动，则锐角畴扩大，钝角畴缩小，若撤销磁场畴壁迁移可逆。 2）急剧磁化阶段：外加磁场增强，畴壁发生瞬时跳跃，钝角畴瞬时转向锐角易磁化方向，畴壁以不可逆跳跃式进行，称为巴克豪森效应（巴克豪森跳跃）。
3）缓慢磁化至饱和阶段：原子磁矩都转向与磁场成锐角的易磁化方向后成为单畴，增强外磁场，磁场要为增加磁晶各向异性能做功，磁畴转动困难而微弱。（转动可逆） 磁化壁移阻力(P213)：
1）阻力来源：A磁化产生退磁能B晶体内部缺陷。
2）阻力来源理论：A内应力理论：晶体缺陷及磁化产生的磁致伸缩效应会产生分布不均匀的内应力，内应力的分布状态决定壁移阻力。B杂质理论：从能量角度看，畴壁处于杂质处，被杂质穿孔而畴壁总面积减少，畴壁能降低，外磁场使畴壁移动，畴壁面积增大、畴壁能增大，造成畴壁迁移阻力。
11.提高剩余磁化强度Mr方法(P216)：1）使外磁场方向与易磁化方向一致，Mr=Ms；2）进
行磁场热处理，让外磁场从高于居里点温度向低温冷却，形成磁织构。
提高矫顽力Hc的方法(P217)：需增加壁移阻力1）提高磁致伸缩系数?s；2）使材料产生内应力，增加杂质浓度和弥散度；3）选择K值较高Ms较低的材料。
12.形变对剩余磁化强度、磁性能的影响(P219)：形变使晶格缺陷增加，应力场和壁移阻力增加，使磁导率?m下降，矫顽力Hc增加，剩余磁感应强度Br在临界变形度下急剧下降，
以上则增强（刘强老师说：参考图6-41）。晶粒细化也使磁导率减小，矫顽力和磁滞损耗增大。
13.坡莫合金的成分(P221)：指铁镍合金，含镍量在35%－90%之间。
磁性能特点：在弱磁场中也有较高的磁导率。Ni含量30%处，发生?到?的相转变，导致许多磁学性能改变，?m和?i的最大值在Ni含量78%处，此时?s和K趋于0。
14.单畴颗粒（P210）：颗粒足够小，可在一个方向自发磁化到饱和形成单个磁畴的颗粒。
磁化特点：不存在畴壁，在技术磁化时无壁移过程，只靠畴的转动，需克服磁晶各向异性能，技术磁化和退磁都不易，具有低磁导率和高矫顽力。
第五章 材料的光学性能
1.光的折射率的产生：折射的实质是由于介质密度不同，光在其中传播速度也不同。光在真
空中传播速度与在致密材料中传播速度之比称为材料的绝对折射率。
2.介质中光速比真空中慢原因：在介质中的光波是入射波与介质中振子(原子、分子、离子
等微观粒子的抽象概念)受迫振动所发射的次波的合成波。合成波的频率与入射光波相同，但其位相却因受到振子固有振动频率的制约而滞后。因此，波合成的结果使介质中的光速比真空中慢。
3.反射的决定因素有哪些：W’是单位时间内通过单位面积的反射光的能量流，若入射光的单位能量流为W时。 反射系数R=W’/W
光的反射：指光在传播到不同物质时，在分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象。 影响因素：在垂直入射的情况下，光在界面上反射的多少取决于两种介质的相对折射率n21 ，如果n1和n2相差很大，那么界面反射损失就严重。如果n1等于n2，几乎没有反射损失。
由许多块玻璃组成透镜系统，反射损失更可观。为了减小这种界面损失，常常采用折射率和玻璃相近的胶将它们粘起来，这样，除了最外和最内的表面是玻璃和空气的相对折射率外，内部各界面都是玻璃和胶的较小的相对折射率，从而大大减小了界面的反射损失。
4.双折射的概念、特点。光波入射各向异性的晶体，分解成振动方向互相垂直、传播速度不
等的两种偏振光，此现象即为双折射；
双折射光纤中，平行于入射面的光线的折射率，称为常光折射率n0，严格遵循折射定律。另一条与之垂直的光线所构成的折射率随入射方向改变而变化，称非常光折射率ne。当光沿晶体光轴方向入射时只有常光折射率存在，与光轴垂直入射时，非常光折射率达到最大。
5.单折射在结构上的要求：双折射是非均质晶体的特性，只要材料不是各向异性，就会产生
单折射。
6.电介质在紫外红外产生吸收峰的原因：紫外吸收增加因为波长越短，光子能量越大。当光
子能量达到禁带宽度时，电子就会吸收光子能量从满带跃迁到导带，此时吸收系数将骤然增大；红外吸收是因为离子的弹性振动与光子辐射产生谐振消耗能量所致，材料发生振动的固有频率由离子间结合力决定。
7.选择性吸收概念：同一物质对某一种波长的吸收系数可以非常大，而对另一种波长的吸收
系数可以非常小的现象称为“选择吸收。
均匀吸收概念：如果介质在可见光范围对各种波长的吸收程度相同，则称为均匀吸收。
8.色散的概念：材料的折射率随入射光的频率的减小(或波长的增加)而减小的性质。
9.散射概念：光在通过结构成分不均匀介质微区域时，有一部分能量偏离原来的传播方向而
向四面八方弥散开来，这种现象称为光的散射 产生原因：主要是光波遇到不均匀结构产生的次级波与主波方向不一致，二者合成出现干涉现象，使光偏离原来的方向，从而引起散射。
10.弹性与非弹性散射区别、包含哪几类：散射前后，光的波长(或光子能量)不发生变化的
散射称为弹性散射。包含：廷德尔散射、米氏散射、瑞利散射；散射光中频率发生改变的光散射称为“非弹性散射”。其中包含瑞利散射线、布里渊散射线、拉曼散射线、斯托克斯线、反斯托克斯线。
从波动和能量观点解释红、蓝移：波动的观点来看，光的非弹性散射机制是光波电磁场与介质内微观粒子固有振动之间的耦合，从而激发介质微观结构的振动或导致振动消失，以至于散射光波频率相应出现红移或蓝移；能量观点来看，处于低能级的介质分子受到某频率入射
光子作用后跃迁到某虚能级再向下跃迁回来时并没有回到原能级，但发射出一个与原先频率不同的光子。这个光子频率与入射光自相比有了能量差，便产生了红移或蓝移现象。
11.影响透光性的因素：材料透光性主要与材料的吸收系数，反射系数及散射系数影响。散
射系数是影响材料透光率的主要因素。
12.受激辐射：当一个能量满足hμ=E2-E1的光子趋近高能级E2的原子时，入射的光子诱
导高能级原子发射一个和自己性质完全相同的光子。
自发辐射：原子处于高能级，那么它就可能自发的、独立的向低能级跃迁并发射一个光子。 受激吸收：原子在低能级时受到hμ=E2-E1的光子趋近时，原子可能吸收一个光子并跃迁到高能级。
自发与受激辐射的异同：自发辐射和受激辐射都发射出光子；但各原子的自发辐射过程完全是随机的，所以自发辐射光是非相干的。但受激辐射会发射出一个和外来光特性完全相同的光子，所以受激辐射光是相干的。
13.激活介质的作用：突破玻尔兹曼分布，是高能级粒子数大于低能级粒子数，实现粒子数
反转引发雪崩效应使特定频率、方向、偏振态的光得到增强。
14.激光材料构成：由基质和激活离子组成（红宝石激光器CrAl2O3的基质Al2O3激活离子
Cr3+）。基质主要是为激活离子提供一个合适的晶格场，使之产生受激发射。而激活离子则是作为发光中心。
第六章 内耗与弹性变形
1.晶体结构材料和高弹态的高聚物的物理本质：对于金属、陶瓷类材料，变形过程由双原子
模型解释。外力不大时部分原子克服原子间作用力，使原子发生相对位移改变原子间距，发生弹性型变。外力去除后原子恢复到原先位置，形变消失原子间结合力越大，弹性模量越高；高聚物高弹态是在外力作用下，呈卷曲状高分子链链段运动沿受力方向伸展，且变形量较大； 弹性模量的物理本质是标志原子间结合力的大小。材料原子间结合力越大，其弹性模量越高；原子排列越紧密，其弹性模量越高。 温度对各自弹性模量的影响：
一般说来，随温度的升高，物质的原子振动加剧，原子间距增大体积膨胀，原子间结合力减弱，使材料的弹性模量降低。
对于高弹态聚合物，弹性模量随温度的升高略有增加，这一点与其他材料不同。其原因是温度升高时，高分子链的分子运动加剧，力图恢复到卷曲的平衡状态的能力增强所致。
2.动滞与静滞型内耗各自特点与区别：动滞是由于应变落后于应力引起的，大小与振动频率
有关；静滞则是由于在加载和去载时应力、应变关系不同引起的，大小与振幅有关。 内耗和角频率之间的关系 对Q^-1=△Mωτ/1+(ωτ)^2讨论
当ωτ>>1，即τ>>1/ω时，弛豫时间远大于振动周期，意味着应力变化非常快，材料来不及产生弛豫过程，相当于理想弹性体，所以内耗趋于零。
当ωτ<<1，即τ<<1/ω时，弛豫时间远小于振动周期，意味着应力变化非常慢，材料有充分时间产生弛豫过程，应力应变同步变化，所以内耗趋于零。
当ωτ为中间值时，即当ωτ=1时，弛豫应变跟不上应力变化，所以应力应变曲线不是单值函数，成为了一个椭圆，内耗达到了峰值。
背底内耗：由于位错被钉扎时阻尼振动引起的，与振幅无关，属于动滞后型内耗；由于位错脱钉过程引起的，与频率无关，属于静滞后型内耗；
3.应力感生有序的概念：固溶体中由于溶质原子溶入造成晶格的不对称畸变，在没有应力作
用时呈无序分布，但在外力作用下，溶质原子将沿某方向择优分布以降低畸变能。