Коэрцитивное поле

Cтраница 4

Из этих параметров, как показывает эксперимент, только М0 является характеристикой собственно материала, что же касается величин Мг и Нс, то они очень сильно зависят от предыстории образца: его тепловой, механической и магнитной обработки, концентрации и вида дефектов. Про такие параметры принято говорить, что они являются структурно чувствительными. Основной задачей теории процессов намагничения является выяснение природы и объяснение экспериментально наблюдаемых значений остаточной намагниченности и коэрцитивного поля. [46]

Сегпетоэлектрические материалы отличаются от обычных диэлектриков двумя качествами: во-первых, они обладают чрезвычайно большой диэлектрической проницаемостью и, во вторых, возможностью сохранения некоторой остаточной электрической поляризации после устранения внешнего электрического поля. Сегнетоэлектрики характеризуются наличием поляризации на-сьт тения Ps при высоких электрических напряжениях ( для BaTiO. Для того чтобы уменьшить поляризацию до пуля необходимо приложить электрическое поле Ес обратного знака, называемое коэрцитивным полем. [47]

Керамика титаната бария обладает и другим недостатком: если на поляризованную керамическую пластинку наложить электростатическое поле в направлении, противоположном направлению поляризации, и постепенно увеличивать это поле, пьезоэлектрические свойства керамики будут все более и более ослабляться и, наконец, при некотором значении напряженности поля вовсе исчезнут. Это значение напряженности поля называется коэрцитивным. Керамический излучатель будет уставать) под действием переменного электрического поля, амплитуда которого близка к величине напряженности коэрцитивного поля. Для устранения этой усталости надо, кроме переменного поля, накладывать постоянное поляризующее поле в направлении предварительной поляризации. Если величина напряженности такого подполяризующего поля равна амплитуде переменного поля, излучатель не будет уставать. Таким образом, можно извне улучшать электромеханические свойства керамики, однако иногда это не только неудобно, но и невозможно. Исследования показали, что на электромеханические свойства керамики можно сильно влиять изнутри, путем введения небольшого количества добавок ряда веществ в состав керамики. Введение 4 - 8 / 0 титаната свинца ( РЬТЮ3) повышает температурную стабильность резонансной частоты пластинки и намного увеличивает величину коэрцитивного поля. [48]

В табл. 6.6 сравнивается количество импульсов выборки, необходимых для 30 % переключения пяти сравниваемых сегнетоэлект-рических материалов - трех монокристаллов и двух видов керамики. Из таблицы следует сильное различие между материалами. В [51] указывается также на возможность прогноза допустимого числа переключающих импульсов п для данного материала исходя из величины его коэрцитивного поля Ек. [50]

Эти материалы должны обладать большими значениями коэффициента оптического поглощения а и магнитооптической добротности Q на длине волны соответствующего лазера и малыми значениями теплоемкости и теплопроводности. Кроме того, должны быть малыми необходимое для переключения намагниченности повышение температуры Д77 и площадь переключаемого участка пленки S. С точки зрения магнитных свойств материал должен обладать одноосной анизотропией ( естественной или наведенной) и прямоугольной петлей гистерезиса, умеренным значением коэрцитивного поля и малым временем переключения. Для уменьшения площади S желателен малый размер доменов в пленке, а также стабильность их при изменении температуры. [51]

Пусть поле уменьшается до нуля от значения, соответствующего насыщению образца, а затем меняет свой знак. Для того чтобы в образце, намагниченном до насыщения, изменить направление намагниченности на противоположное, необходимы, во-первых, зарождение доменов с обратной по отношению к исходной намагниченностью и, во-вторых, рост доменов, ориентированных более выгодно по отношению к направлению поля, путем смещения доменных границ. При дальнейшем уменьшении поля в образце возникнут зародыши обратной намагниченности, которые будут очень быстро расти за счет относительно легкого движения доменных границ, и намагниченность вначале обратится в нуль ( при Н0НС), а затем изменит свой знак. Коэрцитивное поле Нс в этом случае определяется полем возникновения зародышей обратной намагниченности, а петля гистерезиса оказывается близкой к прямоугольной. [52]

Составляющие магнитной Т - ВОЗНИКЗЮТ ЧИСТО МЗГНИТНЫе ПО-дисперсии ( 1 и потерь ( 2, обу - ТбрИ, КОТОрЬЮ ИЗМСНЯЮТСЯ С ЧЗСТОТОИ словленные - грацией доменных также, КЗК ЭЛеКТрИЧеСКИе ПОТврИ, ВЫ. [53]

Если это движение при критической частоте юс 4 / гРЯг / р прерывается выходом доменных стенок из кристалла, магнитные свойства перестают быть линейными. Гармонический анализ х С) ПРИ частотах ниже ( ос дает основные компоненты, находящиеся и не находящиеся в фазе с возбуждающим полем. На рис. 164 видно, что распределение критических частот может привести к спектру поглощения, подобному релаксационному, который, однако, будет сопровождаться аномально высокими и крутыми кривыми потерь. Введение конечного коэрцитивного поля Нс вызывает нелинейность при всех частотах и добавочную, зависящую от частоты компоненту потерь при частотах ниже соответствующей критической частоты. [54]

Пленка Со ( Р) при комнатной температуре равномерно намагничивается. Этот слой помещается во внешнее магнитное поле, направление которого параллельно поверхности и противоположно по отношению к коэрцитивному полю. Запись информации основана на том, что коэрцитивное поле уменьшается с повышением температуры и при Ткр по величине равно внешнему полю. Для пленки Со ( Р) достаточен нагрев до 450 К, чтобы коэрцитивное поле ( Як 4 5 - 103 А / м) было ниже внешнего магнитного поля. Поэтому в местах нагрева происходит изменение направления намагниченности. [55]

Запись производится следующим образом. Пленка из магнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса, намагниченная до насыщения, помещается во внешнее магнитное поле Н0, направленное противоположно намагниченности пленки. Это поле по величине меньше, чем коэрцитивное поле ( Н0 С Нс), и поэтому оно не может изменить направления намагниченности. Если некоторый участок пленки нагреть с помощью луча лазера до температуры, при которой коэрцитивное поле уменьшится настолько, что внешнее поле Н0 станет больше Не, то поле Н0 вызовет перемагничение данного участка пленки. [56]

Доменная структура сегнетоэлектриков придает им ряд особенных свойств. В первую очередь это наличие петли гистерезиса с ее характерными особенностями: остаточной индукцией, коэрцитивной силой и др. На рис. 6.20 а приведена петля диэлектрического гистерезиса монодоменного пироэлектрического образца. При напряженности электрического поля равной нулю, спонтанная поляризация изображается отрезком О А Рс. Если увеличивать напряженность поля с обратным знаком, то при некотором критическом значении напряженности поля, называемом коэрцитивным полем Ek, кривые потенциальной энергии изменяются на симметричные. [57]

Другой тип схем управления основан на создании градиентов поля с помощью ферромагнитных пленочных элементов, которые нанесены на пленку с ЦМД и намагничиваются под действием внешнего магнитного поля, лежащего в плоскости пленки. По конфигурации ферромагнитных элементов различаются схемы управления Т, Y, X и ряда других типов. На рис. 77 показан пример управляющей структуры jT - типа. Структура состоит из Г - образных и полосовых элементов, в качестве материала для которых используется магнитномягкий пермаллой ( - 80 % Ni и 20 % Fe) с малым значением коэрцитивного поля. Толщина этих элементов составляет около 5000 Л, отношение длины к ширине полосок равно 5, а расстояние между полосками и пх ширина равны прп-мерно половине диаметра доменов. Относительно большая толщина выбирается из тех соображений, чтобы избежать намагничивания элементов до насыщения полями рассеяния самих доменов. При соотношении сторон элементов 5: 1 возникает достаточно заметная анизотропия формы ( поле размагничения вдоль полоски значительно меньше, чем поперек), в результате которой внешнее магнитное поле, параллельное длине полоски, намагничивает элемент до насыщения, а перпендикулярное поле той же величины не действует на намагниченность. [58]

Пьезоэлектрические материалы получают различными способами. Монокристаллы выращиваются различными методами из растворов и расплавов. После синтеза сегнетоэлект-рическая керамика не обладает пьезоэффектом, так как ее доменная структура разупорядочена. Поэтому керамику поляризуют, нагревая в сильном электрическом поле. Поскольку коэрцитивное поле сегнетоэлектриков понижается с ростом температуры ( см. § 4.2), домены в нагретом состоянии ориентируются и после охлаждения пьезокерамики образуют текстуру, сохраняющуюся в течение многих лет. [59]

Анализ петель гистерезиса показал, что спонтанная поляризация сохраняется до 240 С. Согласно пироэлектрическим измерениям поляризация исчезает при 120 С. С уменьшается от 10 2 до 9 5 10 - 6 Кл / см2 и при дальнейшем увеличении температуры скорость уменьшения Р, возрастает. Однако при температуре максимума е Тта 160 С на частоте 2 109 Гц Р, не обращается в нуль и равна 3 3 10 - 6 Кл / см2, что характерно для сегнетоэлектриков с размытым фазовым переходом. При температуре 20 С коэрцитивное поле PZN Ее 4 5 кВ / см. Сравнение результатов измерения Е, tg б и Р, кристаллов PZN и PMN показывает, что фазовый переход у первого менее размыт, чем у второго. [60]

Страницы: 1 2 3 4