磁学在新技术中的应用

磁学在新技术中的应用

张亚洲

河南省光山县司马光中学张亚洲

磁学是一门古老而又年轻的学科。说它古老，是因为在遥远的古代就有了如磁石吸铁和磁针指示南北方向等物质磁性的观察和应用。说它年轻，是因为在当前的新技术革命中，它的应用十分广泛的。几乎在每一项新技术中，都伴随着磁的重要应用。这里将主要介绍现代磁学在信息技术、空间技术、海洋技术、能源技术、医学领域和国防科技等方面的重要应用。

一、现代磁学在信息技术方面的应用

在当前信息社会中，除传统的通信技术，又发展了计算机、微波通信和光通信等高信息技术。在这些高新信息技术中需要应用多种信息磁功能材料（简称信磁材料），主要有磁记录材料、磁存储材料、磁微波材料和磁光材料等。

1.磁记录材料是磁记录技术所用的磁性材料，包括磁记录介质和磁记录头材料（简称磁头材料）。2.磁存储材料是电子计算机存储器所用的磁性材料。3.磁微波材料是微波电子学技术中常用的材料。

二、现代磁学在空间技术方面的应用

任何空间都存在着或高或低的磁场，测量空间磁场是大多数卫星和空间飞行器的一项重要探测任务。

太阳是人类观测研究最多的天体之一。太阳表面的各种现象和活动都同太阳的磁场有关，因此把太阳表面的活动称为太阳磁活动，其中，太阳风是从太阳发射出来的带太阳磁场的高能量带电粒子，这对于星际中的空间飞行器，特别是对飞行器中的人和生物等是有害的。为此，包括我国在内的一些国家已建立了专门用于观测太阳磁场的太阳磁场望远镜，这样就可以观测到太阳黑子和太阳耀斑等信号，从而可以对太阳风的活动进行了观测和预报了。

三、现代磁学在海洋技术方面的应用

海洋磁探是了解海底地质构造的重要手段。通过长期对世界各海洋的普遍观测，人们获得了丰富的海底地质资料，认识到地球在漫无边际长的地质时期中，各个大洋海底中海岭口两侧岩石的剩余磁通Br都呈现对称的起伏分布。

四、现代磁学在能源技术方面的应用

利用地磁的变化可以用来勘探矿藏。由于所有物质均具有或强或弱的磁性，如果它们聚焦在一起，形成矿藏，必须会对附近区域的地磁场产生干扰，使得地磁场出现异常情况。根据这一点，可以地陆地、海洋或者空中测量大地的磁性，获得地磁图，对地磁图磁场异常区域进行分析和进一步勘探，往往可以发现未知的矿藏或者特殊的地质构造。

五、现代磁学在医学领域的应用

磁在医学方面的另一重要应用是核磁共振CT。它用于医学临床诊断，是靠质子的核磁共振成像技术来完成的。因为人体软组织中的水和脂肪都含有氢，而各部分的质子密度和质子的周围的环境也不同，所在外磁场中核磁共振信号的强度和宽度等特性也不同。正是凭借这些特性，核磁共振可以确定人体组织中的异常组织。与X射线、正电子和超声成像比较，枋磁共振成像的优点是无辐射和状态差异。目前，核磁共振成像技术在医院里已得到广泛应用。

六、现代磁学在国防科技中的应用

在国防科技中，磁的应用是很多的，除了雷达、通信和电子对抗等已应用于国防中外，还有一些一般少见的磁在国防中的应用。1.目前使用的枪炮武器是利用火药的化学能发射，使用的火箭导弹也是利用液态和固态燃料的化学能发射推进。而目前正在研究试验的电磁炮和电磁火箭导弹则是利用电磁能发射和推进的。2.磁性水雷和磁性地雷是一种非触发式的作用距离较大于一般水雷和地雷的武器。3.定向能束武器又称强射束武器，它是利用高度定向的强电磁脉冲或强激光脉冲来摧毁敌方发射的导弹或其他武器上的电子控制设备，使其丧失制导能力，或使其运载的核弹头提前引爆。

从以上的介绍可以看出，现代磁学在新技术革命中应用十分广泛，而且在各个领域的发展日新月异，这也正反映了当前自然科学和高新技术蓬勃发展的态势。