Электромагнетизм. Кузнецов С.И. - 71 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

71
Намагниченность
R
J± при 0
=
H
называется остаточной намаг-
ниченностью (что необходимо для создания постоянных магнитов).
Напряженность
c
H± магнитного поля, полностью размагничен-
ного ферромагнетика, называется
коэрцитивной силой. Она характе-
ризует способность ферромагнетика сохранять намагниченное состоя-
ние.
Большой коэрцитивной силой (широкой петлей гистерезиса) обла-
дают магнитотвердые материалы. Малую коэрцитивную силу имеют
магнитомягкие материалы.
Измерение гиромагнитного отношения для ферромагнетиков пока-
зали, что элементарными носителями магнетизма в них являются спи-
новые магнитные моменты электронов.
Самопроизвольно при
K
TT
<
намагничиваются лишь очень ма-
ленькие монокристаллы ферромагнитных материалов, например никеля
или железа. Для того чтобы постоянными магнитными свойствами –
постоянным магнитом стал большой кусок железа, необходимо его на-
магнитить, т.е. поместить в сильное магнитное поле, а затем это поле
убрать. Оказывается, что при
K
TT
<
большой исходный кусок железа
разбит на множество очень маленьких ( см1010
32 −−
÷
), полностью на-
магниченных областей – доменов. Векторы намагниченности доменов в
отсутствие внешнего магнитного поля ориентированы таким образом,
что полный магнитный момент ферромагнитного материала равен ну-
лю. Если бы в отсутствие поля кристалл железа был бы единым доме-
ном, то это привело бы к возникновению значительного внешнего маг-
нитного поля, содержащего значительную
энергию (рисунок 6.11, a).
Разбиваясь на домены, ферромагнитный кристалл уменьшает энергию
магнитного поля. При этом, разбиваясь на косоугольные области (рису-
нок 6.11, г), можно легко получить состояние ферромагнитного кри-
сталла, из которого магнитное поле вообще не выходит. В целом в мо-
нокристалле реализуется такое разбиение на доменные структуры, ко-
торое соответствует минимуму свободной энергии
ферромагнетика. Ес-
ли поместить ферромагнетик, разбитый на домены, во внешнее магнит-
ное поле, то в нем начинается движение доменных стенок. Они пере-
мещаются таким образом, чтобы областей с ориентацией вектора на-
магниченности по полю стало больше, чем областей с противополож-
ной ориентацией (рисунок 6.11, б, в, г). Такое движение доменных сте-
нок понижает энергию ферромагнетика во внешнем магнитном поле. По
мере нарастания магнитного поля весь кристалл превращается в один
большой домен с магнитным моментом, ориентированным по полю (ри-
сунок 6.11, а).

Страницы