Увеличение - намагниченность
Cтраница 2
Приложение магнитного поля вызовет обратимое смещение исходных границ доменов, так что домены с намагниченностью, близкой к направлению поля, растут за счет доменов, намагниченных в противоположном направлении. Увеличение намагниченности с возрастанием поля в этой области является обратимым, а величина ( л, ( dM / dH) H Q, которую оказывается возможным измерить, носит название начальной проницаемости. Обычно при этом увеличение намагниченности с возрастанием поля ( dM / dH хмакс) происходит более резко, чем; в начале процесса намагничивания. [16]
Было установлено, что при относительно слабой остаточной намагниченности сигнал ограммы, далекой от насыщения, процесс необратимого саморазмагничивания описывается частными петлями гистерезиса и его влияние незначительно, так как сводится в основном к обратимым изменениям намагниченности. При остаточной намагниченности, близкой к насыщению, размагничивание происходит по предельной петле гистерезиса и процесс становится необратимым. Влияние необратимого процесса растет с увеличением намагниченности. Поэтому при записи гармонических сигналов с ВЧП, когда величина намагниченности ограничивается нелинейными искажениями и всегда выбирается значительно ниже уровня насыщения, саморазмагничивание и возврат обычно рассматриваются как линейный и обратимый процесс. [17]
Из этой формулы видно, что в слабых полях, когда g ( Я) - 0, преобладает уменьшение намагниченности за счет ассоциации. При возрастании напряженности поля увеличивается g ( Я), и заметную роль начинает играть агрегирование в поле, компенсирующее эффект ассоциации. В системах, в которых ассоциация отсутствует, агрегирование должно приводить к увеличению намагниченности. На рис. 1 и 2 приведено несколько типов кривых А / ( Я), подтверждающих эти выводы. Уменьшение А / в сильных полях объясняется падением к и тем, что А / - х при приближении к насыщению. [18]
При включении поля домены, направление намагниченности которых ближе к направлению поля, увеличиваются в объеме за счет сокращения объема доменов с менее благоприятным расположением магнитного момента. Затем в больших полях происходит поворот вектора намагничивания в доменах; он устанавливается параллельно магнитному полю; достигается состояние технического насыщения. При абсолютном нуле температуры техническое насыщение совпадает с абсолютным ( Is - / о) и никакое дальнейшее увеличение поля не дает увеличения намагниченности. При температурах, отличных от О К, / s / о и из-за влияния теплового движения остается некоторое количество спинов, не ориентированных вдоль поля. [19]
Скачкообразные повороты спиновых моментов в стенках и доменах за промежутки времени, исчисляемые микро - и пикосекундами, сопровождаются быстрыми изменениями потока и выделением тепла вихревыми микротоками, что, главным образом, и обусловливает физически потери на гистерезис. Поэтому для восстановления исходного состояния намагниченности необходимо затрачивать дополнительную энергию. Хотя экспериментально снятая обычными техническими методами зависимость / ( Я) имеет вид плавной кривой, в действительности в интервале а - / увеличение намагниченности происходит так, как показано в кружке на рис. 2.1, а. [20]
Приложение магнитного поля вызовет обратимое смещение-исходных границ доменов, так что домены с намагниченностью, близкой к направлению поля, растут за счет доменов, намагниченных в противоположном направлении. Увеличение намагниченности с возрастанием поля в этой области является обратимым, а величина u, ( dM / dH) HQ, которую оказывается возможным измерить, носит название начальной проницаемости. Дальнейшее увеличение приложенного поля приводит к необратимому смещению границ доменов из своих первоначальных положений в новые положения. Обычно при этом увеличение намагниченности с возрастанием поля ( dMIdH ( гмакс) происходит более резко, чем в начале процесса намагничивания. [21]
В каждой точке кривой намагничивания относительная магнитная проницаемость цг может быть определена как отношение магнитной индукции в присутствии материала к магнитной индукции в его отсутствие. При малых возбуждающих токах относительная магнитная проницаемость в основном зависит от материала и его предыстории. При более высоких уровнях возбуждающего тока относительная магнитная проницаемость проходит через максимум и может достигать очень больших значений в широком диапазоне возбуждающих токов. При еще больших возбуждающих токах кривая намагничивания изгибается: магнитный материал достигает насыщения. В этой области кривая намагничивания становится линейной с очень малым наклоном, соответствующим единичной относительной проницаемости, и при дальнейшем росте возбуждающего тока увеличения намагниченности не происходит. [22]
Это явление противоположно дезаккомодации, поскольку оно означает постепенную подстройку ( аккомодацию) к внешним условиям, задаваемым направлением и величиной приложенного магнитного поля. Оно может наблюдаться при различных условиях, однако для наглядности мы будем исходить из ситуации, удовлетворяющей тем же условиям, которые были оговорены при рассмотрении вопроса о возникновении дезаккомодации. Предположим снова, что в момент времени 6 0 образец был размапшчен и что в течение следующего за этим промежутка времени 0 0 он но подвергался воздействию внешнего магнитного поля. В момент времени tl включается поле; начиная с этого момента производится наблюдение за изменениями намагниченности с течением времени. Сначала происходит увеличение намагниченности, которое продолжается до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие, соответствующее приложенному внешнему магнитному полю ( фиг. [23]
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. [24]
 |
Температурная зависимость намагниченности Fe при полях 0 5 Э ( /. 2 ( 2. 20 ( 3 и 1000 ( 4. [25] |
Например, для железа при 700 С К уже практически равна нулю, в то время как Is еще составляет около 50 % от истинной намагниченности / Q. Поэтому при указанной температуре насыщение поликристаллических образцов достигается при существенно меньших напряженностях полей, чем при комнатной. На рис. 13.9 приведена температурная зависимость намагничивания железа при различных полях. Напряженности 10000 Э практически достаточно для того, чтобы получить техническое насыщение при любых температурах. Выше 700 С при всех указанных на рис. 13.9 полях имеет место техническое насыщение. С приближением к точке Кюри намагниченность возрастает, причем тем резче, чем меньше напряженность поля. Увеличение намагниченности и восприимчивости вблизи точки Кюри называется эффектом Гопкинсона. [26]
Страницы: 1 2