1.磁致伸缩效应
定义:几乎所有铁磁性材料和亚铁磁性材料，在外磁场作用下，由于材料自身磁化状态的变化都将引起材料形状和尺寸的变化，去掉外磁场，则又恢复原来的形状和尺寸，这种物理现象被称为磁致伸缩效应。
1)线磁致伸缩：当材料在磁化时，伴有晶格的自发的晶格变形，即沿着磁化方向生长或缩短，称为线磁致伸缩。变化的数量级为10-6~ 10-5当磁体发生线磁致体缩时，体积几乎不变，而只改变磁体的外形。在磁化未达到饱和状态时，主要是磁体长度变化产生线磁致伸缩。
2)体积磁致伸缩：当材料在磁化状态改变时，体积发生膨胀或收缩的现象。饱和磁化以后，主要是体积变化产生体积磁致伸缩(一般磁体中体积磁致伸缩很小，实际用途也很少，在测量和研究中，所以一般磁致伸缩都指的是线磁致伸缩)。
2.自发磁致伸缩机理
从电子之间的交换作用和磁畴的自发磁化理论出发，量子力学阐明了材料铁磁性和亚铁磁性的起源。金属中的电子不仅和晶格中的离子有交互作用(即晶场效应)，而且电子与电子之间也具有很强的交换作用。对于过渡族元素和稀土族元素，当p(=a/r) (其中，a是原子间距，r是未填满电子层的半径)大于3左右时，电子之间的交换作用不仅大于零，而且很大，大得不仅可抵偿电子自旋方向同向排列时系统能量的提高，而且可使系统的能量还能低于原来电子自旋方向相反排列时的能量，以致在一个很小的范围(磁畴)内造成电子自旋方向同向排列。“泡利不相容原理”决定了每一个能级只能填充两个自旋方向相反的电子，相同自旋方向的电子必须填充到较高能级中去，这将使系统能量增加，导致平行磁矩排列的不稳定。海森堡理论指出，在以上p值的情况下，能带狭窄，能级密度大，因此为了遵从“泡利不相容原理”所引起的系统能量的提高不大，以致可以使电子自旋平行排列成为可能。就是因为同向排列的电子自旋磁矩的作用，才导致了磁畴的自发磁化，并达到磁饱和。