Плотность потока энергии(Вектор Умова)
Ферромагнетики. Температура Кюри. Кривая намагничивания. Петля гистерезиса. Домены.
Ферромагнетики(сильно магнитные вещества) — вещества, обладающие спонтанной намагниченностью, т.е. они намагничены даже при отсутствии внешнего магнитного поля.
К ферромагнетикам кроме основного их представителя — железа относятся, например, кобальт, никель.
Если для слабомагнитных веществ зависимость J от Н линейна, то для ферромагнетиков эта зависимость, является довольно сложной. По мере возрастания Н намагниченность J сначала растет быстро, затем медленнее и, наконец, достигается так называемое магнитное насыщение J, уже не зависящее от напряженности поля.
Для каждого ферромагнетика имеется определенная температура, называемая точкой Кюри, при которой он теряет свои магнитные свойства. При нагревании образца выше точки Кюри ферромагнетик превращается в обычный парамагнетик. Переход вещества из ферромагнитного состояния в парамагнитное, происходящий в точке Кюри, не сопровождается поглощением или выделением теплоты.
Существенная особенность ферромагнетиков — не только большие значения ню (например, для железа — 5000) , но и зависимость от Н. Вначале ню растет с увеличением Н, затем, достигая максимума, начинает уменьшаться, стремясь в случае сильных полей к 1
Характерная особенность ферромагнетиков состоит также в том, что для них зависимость J от H определяется предысторией намагничивания ферромагнетика. Это явление получило название магнитного гистерезиса.
|
|
|
Если намагнитить ферромагнетик до насыщения
(точка 1), а затем начать уменьшать напряженность Н намагничивающего поля, то, как показывает опыт, уменьшение описывается кривой 1-2, лежащей выше кривой 1-0. При Н= О J отличается от нуля, т. е. в ферромагнетике наблюдается остаточное намагничивание Joc.
С наличием остаточного намагничения связано существование постоянных магнитов. Намагничивание обращается в нуль под действием поля Н, имеющего направление, противоположное полю, вызвавшему намагничивание. Напряженность Нс называется коэрцитивной силой.
При дальнейшем увеличении противоположного поля ферромагнетик перемагничивается (кривая 3-4), и при Н= — ..„достигается насыщение (точка 4).
Затем ферромагнетик можно опять размагнитить (кривая 4-5-6) и вновь перемагнитить до насыщения (кривая 6- 1).
Таким образом, при действии на ферромагнетик переменного магнитного поля намагниченность J изменяется в соответствии с кривой, которая называется петлей гистерезиса.
Гистерезис приводит к тому, что намагничивание ферромагнетика не является однозначной функцией Н, т.е. одному и тому же значению Н соответствует несколько значений J.
|
|
|
ДОМЕНЫ
Многие ферромагнитные материалы даже при температурах ниже точки Кюри не намагничены. Вейс предполагал, что при температурах ниже точки Кюри ферромагнетик «разбивается» на домены – малые области (10-6–10-4м) самопроизвольной намагниченности.
При отсутствии внешнего магнитного поля в пределах каждого домена вещество намагничено до насыщения. Магнитные моменты отдельных доменов ориентированы хаотически и компенсируют друг друга, поэтому результирующий магнитный момент ферромагнетика равен пулю и ферромагнетик не намагничен. (а)
С увеличением напряженности Н внешнего поля (рис. б) объем доменов типа 1 и 4, векторы J которых составляет меньший угол с вектором Н, увеличивается за счет доменов типа 2 и 3, у которых указанный угол больше. На этой стадии намагничивание является обратимым.
При дальнейшем увеличении напряженности поля (рис. с) домены типа 2 и 3 исчезают вовсе. На этой стадии процесс становится необратимым. При последующем росте напряженности происходит вращение векторов намагниченности доменов, они устанавливаются вдоль вектора Н (рис. д) и наступает магнитное насыщение.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 319; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!