магнітострикційний ефект

Магнітострикція (від лат. Strictio - стиснення, натягування) - явище, яке полягає в тому, що при зміні стану намагніченості тіла його обсяг і лінійні розміри змінюються.

Ефект відкритий Джоулем в 1842 році і викликаний зміною взаємозв'язків між атомами в кристалічній решітці, і тому притаманний усім речовинам. Зміна форми тіла може виявлятися, наприклад, в розтягуванні, стисненні, зміні обсягу, що залежить як від чинного магнітного поля, так і від кристалічної структури тіла. Найбільші зміни розмірів зазвичай відбуваються у сильномагнітних матеріалів. Їх відносне подовження зазвичай варіюється в межах.

Розрізняють об'ємну Магнітострикція (dV / V) і лінійну Магнітострикція (dl / l).

Магнітострикційні перетворювачі використовуються в техніці для перетворення зміни магнітного поля в механічні коливання і навпаки (зокрема в гидроакустике). На частотах від 10 Гц до 100 кГц використовуються металеві магнітострикційні матеріали, на частотах до сотень МГц використовуються феррит-гранати на основі рідкоземельних елементів. Зворотний ефект (перетворення стиснення в напруженість магнітного поля) відкритий італійським фізиком Е. Виллари в 1865 р і називається ефектом Виллари.

Зазвичай користуються лінійної магнітострикції. У табл.1 наведені дані по лінійної магнітострикції для різних металів і сплавів (m -магнітна проникність).

Гігантський магнітострикційні ефект. Як видно з наведених вище даних, відносна величина магнітострикції у більшості феромагнітних матеріалів мала. Однак, буквально в останні роки в ряді речовин були відкриті надзвичайно великі коефіцієнти магнитострикции (рідкоземельні матеріали і сполуки). У табл.2 наведені ці дані.

Абсолютний рекорд в 6% досягнуто для сплаву нікель-марганець-галій.

На рис.3 показана залежність dl / l для нікелю при зміні абсолютної температури.

Схожі статті