КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Ферромагнетики
Сильномагнитные вещества Сильномагнитными являются ферро- антиферро- и ферримагнетики. Ферромагнетики в отличие от диа- и парамагнетиков обладают остаточным магнетизмом, т.е. намагниченность при напряженности магнитного поля . К ферромагнетикам относятся Fe, Ni, Co, ряд редкоземельных элементов; сплавы и соединения этих элементов. По своим свойствам они подобны сегнетоэлектрикам, рассмотренным в § 15.5. Магнитная восприимчивость c для ферромагнетиков достигает значений ~103-106, т.е. в огромное число раз превосходит значение c для диа- и парамагнетиков.
Магнитная восприимчивость c (а следовательно, и магнитная проницаемость m=1+c) у диа- и пара- магнетиков не зависит от напряженности поля H (рис. 19.4, а), в то время как для ферромагнетиков c (а следовательно, и m) является функцией от H (рис. 19.4, б — кривая Столетова). У диа- и пара- магнетиков намагниченность J линейно зависит от H в не очень сильных полях (рис. 19.5, а). Только в очень сильных полях наступает нелинейность для парамагнетиков. У ферромагнетиков зависимость J(H) нелинейна, начиная с очень слабых магнитных полей (рис. 19.5, б).
Как и сегнетоэлектриков (где происходит отставание поляризованности P от изменения напряженности поля E, т.е. возникает явление гистерезиса), у ферромагнетиков наблюдается подобное явление отставания J от H, которое также называется гистерезисом (рис. 19.6). На этом рисунке J0 — остаточный магнетизм, Hc — коэрцитивная сила. При более детальном исследовании зависимости J от H Баркгаузен обнаружил скачкообразный рост намагниченности J с ростом напряженности магнитного поля H (эффект Баркгаузена — рис. 19.7).
Существует некоторая температурная точка, называемая точкой Кюри, выше которой ферромагнетик утрачивает свои необычные свойства и становится обычным парамагнетиком. Для железа она равна 768 0C. Для ферромагнетиков характерно явление магнитострикции, т.е. изменение формы и размеров тела при его намагничивании. Природа ферромагнетизма была объяснена Я.И. Френкелем и В. Гейзенбергом в 1928 г. на основе введенных ранее Вейсом представлениях о доменной структуре ферромагнетиков. Домен представляет собой область (размером ~10 мкм), где магнитные моменты электронов (спины) самопроизвольно ориентируются параллельно друг другу. При наложении магнитного поля домен поворачивается как целое так, что его магнитный момент становится параллельным вектору . Поворот каждого домена сопровождается заметным ростом намагниченности, что и объясняет эффект Баркгаузена. Когда все домены сориентируются вдоль поля, наступает насыщение. Если ферромагнетик намагнитить до насыщения, а затем уменьшать напряженность поля H, значение намагниченности остается завышенным по сравнению с прямым ходом, так как сохраняется преимущественная ориентация доменов в направлении поля. Такое запаздывание в переориентации доменов объясняет петлю гистерезиса. При температуре выше точки Кюри домены разрушаются и ферромагнетик превращается в парамагнетик. При охлаждении ферромагнетика ниже точки Кюри доменная структура восстанавливается.
Дата добавления: 2015-06-04; Просмотров: 628; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |