Намагнічення і магнітні матеріали, онлайн журнал електрика

Наявність у речовини магнітних властивостей проявляється в зміні характеристик магнітного поля в порівнянні з полем в немагнітному просторі. Відбуваються фізичні процеси в мікроскопічному поданні пов'язують з появою в матеріалі під впливом






магнітного поля магнітних моментів мікрострумів. об'ємна щільність яких іменується
вектором намагніченості.

Поява намагніченості в речовині при приміщенні його в магнітне поле пояснюється процесом поступової переважної орієнтації
магнітних моментів циркулюючих в ньому мікрострумів в напрямку поля. Переважний внесок у створення мікрострумів в речовині заносить
рух електронів. спіновий і орбітальний рух пов'язаних з атомами електронів, спінові і вільний рух електронів провідності.

За магнітними властивостями всі матеріали поділяються на парамагнетики,
Діамагнетик. ферромагнетики. антиферомагнетики і ферити. Належність матеріалу до того або іншого класу визначається характером відгуку магнітних моментів електронів на
магнітне поле в умовах сильних взаємодій електронів між собою в багатоелектронних атомах і кристалічних структурах.

Діамагнетик і парамагнетики відносяться до матеріалів зі слабкими магнітними властивостями. Істотно сильніший ефект намагнічування спостерігається у феромагнетиків.

Магнітна сприйнятливість (відношення абсолютних значень векторів намагніченості і напруженості поля) у таких матеріалів позитивна і може досягати декількох 10-ов тисяч. У феромагнетиків утворюються області мимовільної спонтанної односпрямованої намагніченості - домени.

Феромагнетизм спостерігається у кристалів перехідних металів: заліза, кобальту, нікелю і у ряду сплавів.







Намагнічення і магнітні матеріали, онлайн журнал електрика

При накладенні зовнішнього магнітного поля зі зростаючою напруженістю вектори спонтанної намагніченості, спочатку спрямовані в різних доменах по-різному, рівномірно розподіляються на одному напрямку. Цей процес називається
технічним намагнічуванням. Він характеризується кривою вихідного намагнічування - залежністю індукції або намагніченості від напруженості результуючого магнітного поля в матеріалі.

При відносно невеликій напруженості поля (ділянка I) відбувається швидке зростання намагніченості в більшій мірі через зростання розмірів доменів, що мають орієнтацію намагніченості в позитивній півсфері напрямків векторів напруженості поля. Відразу пропорційно скорочуються розміри доменів в негативній півсфері. Найменшою мірою змінюються розміри тих доменів, намагніченість яких націлена ближче до площини, ортогональної вектору напруженості.

При подальшому збільшенні напруженості переважають процеси повороту векторів намагніченості доменів по полю (ділянка II) до досягнення технічного насичення (точка S). Наступному зростанню результуючої намагніченості і досягненню схожою орієнтації всіх доменів по полю перешкоджає термічне рух електронів. Область III близька до вподоби процесів до парамагнетикам, де підвищення намагніченості відбувається через орієнтацію небагатьох спінових магнітних моментів, дезорієнтованих термічним рухом. З підвищенням температури дезорієнтуюча термічне рух посилюється і намагніченість речовини зменшується.

Для певного феромагнітного матеріалу існує певна температура, при якій феромагнітна впорядкування доменної структури і намагніченості зникають. Матеріал стає парамагнітним. Ця температура називається точки Кюрі. Для заліза точка Кюрі відповідає 790 ° С для нікелю - 340 ° С, для кобальту - 1150 ° С.

Зниження температури нижче точки Кюрі знову повертає матеріалу магнітні характеристики: доменну структуру з нульовою результуючої намагниченностью, якщо при цьому не було зовнішнє магнітне поле. Тому розігрів виробів з феромагнітних матеріалів вище точки Кюрі вживають для їх повного розмагнічування.







Схожі статті