ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Силы, ориентирующие спины электронов параллельно друг другу, – немагнитные.
Области ферромагнетика, в которых спины параллельны, называются
доменами.
В пределах каждо-
го домена ферромагнетик самопроизвольно (спонтанно) намагничен до насыщения.
Число нескомпенсированных спинов у разных ферромагнетиков различно. Так, у железа четыре не-
скомпенсированных спина на атом, у кобальта – три, у никеля – два.
Размеры доменов, как правило, невелики – порядка 10
–3
…10
–4
см. Наличие доменов непосредствен-
но обнаруживается на опыте методом Акулова–Биттера. Тонкий порошок ферромагнитного вещества
напыляется на полированную и протравленную поверхность ферромагнетика. Частицы порошка кон-
центрируются в тех местах, где поверхность образца пересекается со стенками доменов (здесь магнит-
ное поле весьма неоднородно). Полученные порошковые фигуры Акулова–Биттера наблюдаются в
микроскоп. Существуют и другие методы изучения доменной структуры ферромагнетиков. Если бы
ферромагнетик состоял из одного домена, то он создавал бы сильное внешнее магнитное поле и обладал
бы значительной магнитной энергией. Энергия, затрачиваемая на создание внешнего поля, существенно
уменьшится, если вместо одного домена возникнет два или четыре домена, как это показано на рис. 4.18
(стрелками показаны направления магнитных моментов доменов).
Энергия затрачивается также на создание стенок между доменами. Наконец, существует разница в
энергиях одного и того же монокристалла, намагниченного в разных кристаллографических направле-
ниях (эта разность называется энергией анизотропии).
Таким образом, форма и размеры доменов определяются минимумом энергии внешнего магнитного
поля, энергии границ доменов и энергии анизотропии.
В отсутствие намагничивающего внешнего поля ферромагнетик разбивается на домены таким обра-
зом, что его результирующий магнитный момент равен нулю. При наличии внешнего магнитного поля
энергия доменов оказывается неодинаковой: она меньше для тех доменов, в которых вектор намагни-
ченности образует с направлением поля острый угол, и больше в том случае, когда этот угол тупой.
Действие магнитного поля на ферромагнетик первоначально проявляется в смещении границ между
доменами: объём доменов с благоприятной ориентировкой спинов увеличивается за счёт энергетически
невыгодных доменов. Пока намагничивающее поле невелико, смещение границ обратимо и точно следует
зa изменениями этого поля (рис. 4.19, область
ОА
).
При дальнейшем увеличении поля смещение границ доменов становится необратимым (
АВ
). В дос-
таточно сильном поле происходит поворот магнитных моментов доменов. В состоянии насыщения фер-
ромагнетик представляет собой один гигантский домен, магнитный момент которого совпадает с на-
правлением внешнего намагничивающего поля.
При уменьшении намагничивающего поля намагниченность не следует первоначальному ходу, а
несколько отстаёт из-за необратимости смещения границ между доменами.
Рис. 4.19
О
Н
J
С
B
А
Н
Н
Н
Н =
0
Рис. 4.18
S
N
N
S
N
S
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 115
- 116
- 117
- 118
- 119
- …
- следующая ›
- последняя »
