Состояние - ферромагнетик
Cтраница 2
В заключение скажем несколько слов об изменении намагниченности ферромагнетиков под влиянием поля - о так называемом пара-процессе или истинном намагничивании ферромагнетиков. Размагниченное состояние ферромагнетика, при котором суммарный магнитный момент тела равен нулю, получается за счет его разбиения на домены таким образом, что сумма магнитных моментов последних равна нулю. [16]
В заключение несколько слов об изменении намагниченности ферромагнетиков под влиянием поля, о так называемом парапроцессе, или истинном намагничении ферромагнетиков. Размагниченное состояние ферромагнетиков, когда суммарный магнитный момент тела равен нулю, получается за счет разбиения тела на домены таким образом, что сумма магнитных моментов их равна нулю. Величина fs определяется обменными силами и температурой тела. При включении поля домены, в которых направление намагниченности ближе к направлению поля, увеличиваются в объеме за счет сокращения объемов доменов с менее благоприятным расположением магнитного момента. Затем в больших полях происходит поворот вектора намагничения в доменах, и он устанавливается параллельно магнитному полю, достигается состояние технического насыщения. При абсолютном нуле техническое насыщение совпадает с абсолютным / s / 0 и никакое дальнейшее увеличение поля не даст увеличения намагниченности. При температурах, отличных от 0 К, / s / с, и остается некоторое число спинов, неориентированных вдоль поля из-за влияния теплового движения. Дальнейшее увеличение поля может привести к ориентации этих неупорядоченных спинов, и намагниченность увеличится. Так как этот процесс подобен процессу намагничения парамагнетика, когда влияние поля должно преодолеть влияние теплового движения, то его называют парапроцессом. [17]
Участок кривой 0 - / невелик и представляет интерес только для устройств, работающих с очень малыми напряженностями магнитного поля. Такое состояние ферромагнетика называется магнитным насыщением. Прямолинейный участок кривой намагничивания в области насыщения имеет наклон, соответствующий прямолинейной характеристике намагничивания неферромагнитного материала, построенной из начала координат в том же масштабе, что кривая намагничивания ферромагнитного вещества; этот участок кривой намагничивания почти параллелен оси абсцисс. [18]
Участок кривой 0 - / невелик и представляет интерес только для устройств, работающих с очень малыми напряженностями магнитного поля. Такое состояние ферромагнетика называется магнитным насыщением. Прямолинейный участок кривой намагничивания в области насыщения имеет наклон, соответствующий прямолинейной характеристике намагничивания неферромагнитного материала, построенной из начала координат в том же масштабе, что кривая намагничивания ферромагнитного вещества; этот участок кривой намагничивания почти параллелен оси абсцисс. [19]
Потеря ферромагнитных свойств в точке Кюри имеет простой физический смысл: при более высокой температуре беспорядочное тепловое движение частиц вещества, стремящееся нарушить упорядоченную ориентацию элементарных магнитов, играет большую роль, чем внутреннее молекулярное поле, стремящееся создать такую ориентацию. Точка Кюри для парамагнитного состояния ферромагнетика аналогична, таким образом, нулевой абсолютной температуре для обычного парамагнетика. [20]
Для перехода из точки Вг в точку Нс по предельной петле гистерезиса к ферромагнетику необходимо приложить поле противоположного знака ( по сравнению со знаком поля насыщения), причем плавно увеличивать его от нуля. В момент времени, когда состояние ферромагнетика соответствует точке Нс индукция и магнитный поток равны нулю. Следовательно, для измерения коэрцитивной силы, магнитная цепь измерительного устройства должна создавать сильное магнитное поле для насыщения объекта контроля и иметь индикатор магнитного потока магнитной системы, включающей в себя объект контроля. Коэрцитиметры по способу намагничивания делятся на две группы - с намагничиванием приставными электромагнитами и с намагничиванием соленоидами. [21]
Гейзенберг ( 1928) впервые показали, что в объяснении ферромагнетизма ведущая роль принадлежит обменному взаимодействию электронов ферромагнетика. Обменные силы обусловливают устойчивость таких состояний ферромагнетика, для которых характерна параллельная ориентация всех электронных спинов. [22]
В случае изотропного ферромагнетика такой набор объединяет состояния со всевозможными направлениями магнитного момента: свободно подвешенному ферромагнетику можно придать любое направление, не затрачивая на поворот энергии, что и отражает вырождение состояния системы. Малое внешнее магнитное поле снимает вырождение и реализует такое состояние ферромагнетика, которому отвечает направление магнитного момента, совпадающее с направлением поля. [23]
Ограничимся кратким рассмотрением гистерезиса в тех случаях, когда данный ферромагнетик уже неоднократно подвергался в прошлом намагничению и размагничению. Таким образом, точка, изображающая на диаграмме Н - В состояние ферромагнетика, пробегает при изменениях поля замкнутую петлю гистерезиса в направлении, указанном на рис. 88 стрелками. [24]
О доложенной на конгрессе в Комо теории электропроводности [5] уже упоминалось. Именно этой электрической энергией взаимодействия и обусловлена большая разница в энергиях намагниченного и ненамагниченного состояний ферромагнетиков, необъяснимая вне квантовой теории. Классическая работа Гейзенберга, в которой та же идея была независимо развита более полно и строго, появилась через несколько месяцев после работы Я. И. К той же группе работ примыкает известная статья [8] ( совместно с Я. Г. Дорфманом), где авторами дана теория вейссовских доменов в ферромагнитных телах и указана зависимость размеров этих доменов от полных размеров образца. [25]
Следует заметить, что одному и тому же среднему значению записанной остаточной индукции So могут соответствовать различные распределения доменов ( размеров и границ доменов) в ферромагнетике. Поэтому при одном и том же исходном значении индукции В0 одинаковые приращения поля ДЯ могут вызывать различные приращения магнитной индукции АВ в зависимости от предыстории состояния ферромагнетика. Эта неоднозначность является одним из источников погрешности ( разброса характеристик) применяемых на практике магнитно-полупроводниковых элементов. [27]
К ферромагнетикам принадлежат только такие вещества, которые состоят из доменов. Когда направления магнитных полей всех доменов совпадут с направлением внешнего поля, ферромагнетик будет намагничен до предела. Такое состояние ферромагнетика называют магнитным насыщением. Отметим, что каждый отдельный домен всегда намагничен до насыщения. [28]
Страницы: 1 2