Физика. Белякова В.И - 35 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГАСУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

68 69
( )
.
1
0
c+m
=
B
H
r
r
Безразмерная величина
c
+
=
m
1
(5.15)
представляет собой магнитную проницаемость вещества. Подставив
(5.15) в (5.14), придем к соотношению
HB
r
r
mm=
0
, которое ранее
постулировалось.
Так как абсолютное значение магнитной восприимчивости для диа-
и парамагнетиков очень мало (порядка 10
–4
–10
–6
), то для них m незна-
чительно отличается от единицы. Это просто понять, так как магнитное
поле молекулярных токов значительно слабее намагничивающего поля.
Таким образом, для диамагнетиков
0
<
c
и
1
<
m
, для парамагнетиковов
0
>
c
и
1
>
m
.
5.4. Ферромагнетики и их свойства
Помимо рассмотренных двух классов веществ – диа- и парамагне-
тиков, называемых слабомагнитными веществами, существуют еще
сильномагнитные вещества – ферромагнетики – вещества, обладаю-
щие спонтанной намагниченностью, т. е. они намагничены даже при
отсутствии внешнего магнитного поля. К ферромагнетикам, кроме ос-
новного их представителя – железа (от него и идет название «ферромаг-
нетизм»), относятся, например, кобальт, никель, гадолиний, их сплавы и
соединения.
Ферромагнетики помимо способности сильно намагничиваться
обладают еще и другими свойствами, существенно отличающими их от
диа- и парамагнетиков. Если для слабомагнитных веществ зависимость
J
r
от
H
r
линейна (см. (5.13) и рис. 5.4), то для ферромагнетиков эта зави-
симость является довольно сложной. По мере возрастания Н намагни-
ченность J сначала растет быстро, затем медленнее и, наконец, достига-
ется так называемое магнитное насыщение
нас
J
, уже не зависящее отт
напряженности поля. Подобный характер зависимости J от Н можно
объяснить тем, что по мере увеличения намагничивающего поля увели-
чивается степень ориентации молекулярных магнитных моментов по
полю, однако этот процесс начнет замедляться, когда остается все мень-
ше и меньше неориентированных моментов, и, наконец, когда все мо-
менты будут ориентированы по полю, дальнейшее увеличение J прекра-
щается и наступает магнитное насыщение.
Магнитная индукция
JHB
+
m
=
0
(см. (5.11)) в слабых полях
растет быстро с ростом Н вследствие увеличения J, а в сильных полях,
поскольку второе слагаемое постоянно
)(
нас
JJ
=
, В растет с увеличением
Н по линейному закону (рис. 5.5).
Ферромагнетик
Парамагнетик
Диамагнетик
H
J
нас
B
H
Рис. 5.4 Рис. 5.5
Существенная особенность ферромагнетиков – не только большие
значения m (например, для железа – 5000, для сплава супермаллоя –
800000!), но и зависимость m от Н (рис. 5.6). Вначале m растет с уве-
личением Н, затем, достигая максимума, начинает уменьшаться, стремясь
в случае сильных полей к 1
HJHB /1/(
0
+
=
m
=
m
, поэтому при
=
=
)(
нас
JJ
const с ростом Н отношение
0
/
®
H
J
, а
1
®
m
).
1
m
H
Рис. 5.6
Характерная особенность ферромагнетиков состоит также в том,
что для них зависимость J от Н (а следовательно, и В от Н) определяется
предысторией намагничения ферромагнетика. Это явление получило
название магнитного гистерезиса.

Страницы