Доменная структура ферромагнетика. Ильичева Е.Н - 8 стр.

термодинамически равновесном состоянии. В однодоменном состоянии пластинка,
намагниченная до насыщения перпендикулярно её плоскости, имеет энергию W,
равную максимальной магнитостатической энергии WM = µ 0 J s2V / 2 . В случае, когда
намагниченность лежит в плоскости пластинки, энергия WM=0 и W=WK=KV, здесь V
– объём образца. Энергия W образца может значительно уменьшится за счёт
магнитостатической энергии WM, если пластина будет размагничена, т.е. его объём
будет разбит, например, на слоистые домены.
  Оценим общую энергию, приходящуюся на единицу площади поверхности
тонкой ферромагнитной пластины для двух вариантов доменной структуры: A/
структура с замыкающими доменами на поверхности (рис.1a) и B/ структура с
магнитными     полюсами    на   поверхности       (рис.1b).   Сравним   между     собой
поверхностную плотность энергии для каждого варианта доменной структуры,
предполагая, что намагниченность в доменах однородна и ширина доменов D
меньше толщины пластинки h.
  A. «Замкнутая» доменная структура. Магнитный поток полностью замкнут
внутри образца, поля рассеяния отсутствуют и, следовательно, магнитостатическая
энергия структуры WMA = 0 . Полная энергия W A складывается из энергии доменных
стенок WWA и энергии магнитной анизотропии WKA замыкающих доменов. Число
границ приходящихся на единицу площади поверхности пластинки равно 1/D, D –
ширина доменов, тогда общая площадь доменных стенок SW на поверхности
пластинки единичной площади равна h/D. Удельная по поверхности пластины
энергия доменных стенок
   WWA           σ h
       = σ W SW = W ,                                                           (2)
   S0             D

здесь σ W – поверхностная плотность энергии доменных границ, величина которой в

большинстве ферромагнетиков имеет значение порядка (10−3÷10−2)Дж/м2, S0 –
полная площадь одной стороны поверхности ферромагнитной пластинки.
                                              r
  В замыкающих доменах намагниченность J s направлена по трудной оси, и здесь
объёмная плотность энергии анизотропии равна K. Замыкающие домены имеют


                                                                                      7