【正确答案】由于未成对电子的自旋,每个Fe原子中有4个电子可以看成磁偶极子。体心立方Fe每m3含有的原子数为:
[*]
最大体积磁化强度(Msat)等于单位体积总磁矩:
Msat=(8.48×1028)×(9.27×10-24)×4=3.15×106A/m
将饱和磁化强度M转化为饱和磁通密度B(T)须计算μ0M。在铁磁材料中μ0M>>μ0H,故B≈μ0M。即
Bsat≈μ0Msat
Bsat≈(4π×10-7)×(3.15×106)=3.95Wb/m2=3.95T
可以看出,这个值几乎是实验值2.1T的两倍。如果以2.1T倒推回去,可以得到每个Fe原子只有约2.2个玻尔磁子而不是4个。这个差别来自晶体中原子和单个原子不同的特性。在Fe中,这个差别就是由于3d电子轨道磁矩在晶体中被破坏了。
【答案解析】