磁化强度（英语：magnetization），又称磁化向量，是衡量物体的磁性的一个物理量，定义为单位体积的磁偶极矩，表示磁性物质永久的或者诱发的偶极矩的矢量场。在国际单位制（SI）中，磁化强度的单位是安培/米（A/m）。磁化强度不仅描述了物质被磁化的程度，而且反映了物质内部微小磁偶极子的分布情况。物质被磁化所产生的磁偶极矩有两种起源：一种是电子轨域运动产生的磁矩，另一种是物质内粒子自旋的磁化。磁化强度通常用符号M表示，它是媒质微小体元内的全部分子磁矩矢量和与体元体积之比。
定义
磁化强度，magnetization，描述磁介质磁化状态的物理量。是 磁化强度，通常用符号M表示。
定义为媒质微小体元内的全部分子磁矩矢量和与 之比，即对于顺磁与抗磁介质，无外加磁场时， M恒为零；存在外加磁场时，则有
或
其中 H是媒质中的磁场强度， B是磁感应强度,是真空磁导率，它等于。Ⅹ是磁化率，其值由媒质的性质决定。顺磁质的Ⅹ为正，抗磁质的Ⅹ为负。
原理
如果媒质是各向异性的，则Ⅹ为一张量。对于铁磁质， M和 B、 H之间有复杂的非线性关系（见磁滞回线）。
在外磁场作用下，磁介质磁化后出现的磁化电流要产生附加磁场，它与外磁场之和为总磁场B。对于线性各 向同性磁介质，M与B、H成正比，顺磁质的M与B、H同方向，抗磁质的M与B、H反方向。对于各向异性磁介质，M与B、H成正比，但比例系数是一个二阶张量。对于铁磁质，M和B、H之间有复杂的非线性关系，构成磁滞回线。
马克士威方程组
马克士威方程组描述磁感应强度B、磁场强度H、电场E、电位移D、电荷密度ρ和电流密度J的物理行为。磁化强度M在这些物理量之间扮演重要的角色。磁场强度H定义为
$$ H \ {\stackrel {def}{=}}\ {\frac {1}{\mu _{0}}}B - M $$
对于抗磁性物质和顺磁性物质，M与H之间的关系通常是线性关系。由于磁滞现象，铁磁性物质的M与H之间并不存在一一对应关系。
磁化电流
在磁性物质内，“磁化电流”是总电流的一部分，又称为“束缚电流”，是由束缚电荷形成的。磁性物质内部的“束缚电流密度”Jb和“表面束缚电流密度”Kb分别为
$$ J_b\ {\stackrel {def}{=}}\ \nabla \times M $$
$$ K_b\ {\stackrel {DEF}{=}}\ M \times {\hat {n}} $$
其中，$\帽子{n}$是垂直于磁性物质表面的单位向量。在马克士威方程组内的总电流J为
$$ J = J_f + J_b + J_P $$
其中，$J_f$是自由电流密度，$J_P$是电极化电流密度。
静磁学
$$ \nabla \cdot H = -\nabla \cdot M $$
$$ \nabla \times H = 0 $$
静磁学问题可以用静电学的方法来解析，在这里，$\nabla \cdot M$项目类比于电荷密度。
磁化动力学
在考虑奈米尺寸和奈米时段的磁化作用时，含时磁化物理行为变得重要。不仅是依照外磁场的磁场线排列，在物质内的单独的磁偶极矩会开始绕着外磁场进动，通过弛豫，缓慢地随着能量传输进入物质结构，达成与磁场线排列。
磁性物质
磁性物质的分类包括抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性、亚铁磁性和超顺磁性等。这些物质对外磁场的响应不同，有的会被磁场排斥，有的会使磁场更加强烈，有的在没有外磁场时仍旧保持磁化不变。例如，抗磁性物质在外磁场存在时才会表现出来，而顺磁性物质在施加外磁场时，未联会电子的磁矩趋于与外磁场呈相同方向。铁磁性物质内部的磁畴在外磁场作用下会趋于与外磁场呈相同方向，形成强烈的磁化向量。反铁磁性物质内部，相邻价电子的自旋趋于相反方向，净磁矩为零。亚铁磁性物质则是绝缘体，可以用作微波器件的材料。超顺磁性则是在奈米粒子尺寸足够小的情况下，由于热骚动影响，这些粒子会随机地改变方向。
参阅
- 磁导率
- 地球磁场
- 地磁逆转
- 核磁共振
参考资料