Главная > Шпаргалки по физике > Статьи по физике > Ферромагнетики. Петля гистерезиса
↓↓↓ПОИСК РЕФЕРАТОВ ЗДЕСЬ↓↓↓

Петля гистерезиса

Ферромагнетики. Петля гистерезиса.
Сильные и своеобразные магнитные свойства наблюдаются в таких веществах, - причем лишь в твердом состоянии, - которые состоят преимущественно из атомов с незастроенными внутренними электронными оболочками. Это, в первую очередь, ферромагнитные материалы: железо, кобальт, никель и их сплавы. Атомы ферромагнетиков имеют некомпенсированные собственные магнитные моменты, которые в результате внутренних квантовых взаимодействий могут приобретать определенную упорядоченную пространственную ориентацию, то есть обеспечивать намагниченность вещества даже в макромасштабах.

Вещества, которые при определенных условиях имеют самовольную (спонтанную, непринужденную) намагниченность, магнитная проницательность которых зависит от напряженности внешнего магнитного поля и предыдущей истории намагничивания, называют ферромагнетиками.
Особенностью ферромагнетиков является то, что они могут иметь макроскопическую намагниченность даже в отсутствии внешнего магнитного поля. В этом отношении магнитные свойства ферромагнетиков в значительной степени подобны электрическим свойствам сегнетоелектриков. Магнитная проницательность ферромагнетиков может достигать значительно больше от единицы величин: . Следовательно, внешнее магнитное поле тока внутри ферромагнетиков усиливается в сотне раз.

Серьезные исследования ферромагнетиков начались с экспериментальных работ русского физика О. Г.Столетов (1871р.). Первые же идеи о механизме намагничивания этих веществ выражал еще в 1892р. русский физик Б.Л.Розинг, впрочем первую количественную теорию разработал французский физик П. Вейсс (1907р.) Явление петли гистерезиса, характерное для перемагничивания ферромагнетиков, впервые наблюдал в 1880р. Варбург.

За теорией Вейсса, которая позже подтвердилась экспериментально, в результате наличия внутреннего молекулярного поля в состоянии полного размагничивания ферромагнетики распадаются на большое количество физически малых, размерами от тысячных к десятым долей миллиметра, но макроскопических областей спонтанного намагничивания (так называемых доменов или областей Вейсса), каждая из которых намагничена к насыщению. Магнитный момент типичных доменов в среднем в 1015 раз больше от магнитного момента отдельного атома.

Если внешнего магнитного поля нет, магнитные моменты разных доменов направлены в пространстве хаотически, с одинаковой вероятностью в разные стороны. Поэтому ферромагнетик в целом при таких условиях является не намагниченным (векторная сумма моментов доменов равняется нулю). Наличие доменов в ферромагнетиках подтверждается экспериментально: с помощью магнитных порошков, которые после нанесения на полируемую поверхность ферромагнетика оседают преимущественно на пределах доменов, очерчивая их размеры и форму.
Намагничивание ферромагнетиков во внешнем поле заключается в переориентации векторов намагниченности отдельных доменов в направлении прилагаемого поля.
Намагниченность и индукция имеют нелинейный характер зависимости. Поэтому для ферромагнетиков магнитная проницаемость не является постоянной величиной, а зависит от напряженности поля. Кривые намагничивания ферромагнетиков зависят не только от физических свойств материалов и внешних условий, но и от последовательности прохождения разных магнитных состояний, то есть от предыдущей истории намагничивания образцов. Это явление называют магнитным гистерезисом,и оно полностью аналогично петли гистерезиса сегнетоелектриков (какие также называют фероелектриками) во время процесса переполяризации.
Важной характеристикой ферромагнетиков является наличие для каждого из них своей критической температуры, при которой происходит фазовый переход второго рода: ферромагнетик-парамагнетик.

В результате такого перехода ферромагнетик превращается в парамагнетик, или, наоборот, в зависимости от того, в каком направлении идет процесс изменения температуры. Это свойство ферромагнетиков впервые выучил экспериментально П. Кюри. Поэтому температуру подобного фазового перехода называют температурой или точкой Кюри.

 



Читаем дальше?
Похожие материалы:
Следующий материал:
Прдыдущие материалы:

Наши партнеры:

Посетите сайты наших друзей и партнеров:

1) Сайт рефератов и шпаргалок;

2) Українська база рефератів;

3) Сайт рефератов и лекций;

Мы в Google+