Магнітний гістерезис - це
Найбільший інтерес представляють магнітний гістерезис, сегнетоелектричної гистерезис і пружний гістерезис.
магнітний гістерезис
Магнітний гістерезис - явище залежності вектора намагнічування і вектора напруженості магнітного поля в речовині не тільки від прикладеного зовнішнього поля, а й від передісторії даного зразка. Магнітний гістерезис зазвичай проявляється в феромагнетиках - Fe. Co. Ni і сплавах на їх основі. Саме магнітним гістерезисом пояснюється існування постійних магнітів.
Явище магнітного гистерезиса спостерігається не тільки при зміні поля H за величиною і знаку, але також і при його обертанні (гістерезис магнітного обертання), що відповідає відставання (затримки) в зміні напрямку M зі зміною напрямку H. Гістерезис магнітного обертання виникає також при обертанні зразка щодо фіксованого напрямку H.
Теорія явища гістерезису враховує конкретну магнітну доменну структуру зразка та її зміни в ході намагнічування і перемагнічування. Ці зміни обумовлені зміщенням доменних меж і зростанням одних доменів за рахунок інших, а також обертанням вектора намагніченості в доменах під дією зовнішнього магнітного поля. Все, що затримує ці процеси і сприяє потраплянню магнетиков в метастабільні стани, може служити причиною магнітного гістерезису.
Петля гістерезису для тригера Шмітта має прямокутний вигляд.
У однодоменних феромагнітних частках (в частках малих розмірів, в яких освіта доменів енергетично невигідно) можуть йти тільки процеси обертання M. Цим процесам перешкоджає магнітна анізотропія різного походження (анізотропія самого кристала, анізотропія форми частинок і анізотропія пружних напружень). Завдяки анізотропії, M як би утримується деяким внутрішнім полем HA (ефективним полем магнітної анізотропії) вздовж однієї з осей легкого намагнічення, відповідної мінімуму енергії. Магнітний гістерезис виникає через те, що два напрямки M (по і проти) цієї осі в магнітоодноосних зразку або кілька еквівалентних (по енергії) напрямків М в магнітомногоосном зразку відповідають станам, відокремленим один від одного потенційним бар'єром (пропорційним HA). При перемагничивании однодоменних частинок вектор M низкою послідовних необоротних стрибків повертається в напрямку H. Такі повороти можуть відбуватися як однорідне, так і неоднорідне за обсягом. При однорідному обертанні M коерцитивної сила. Більш універсальним є механізм неоднорідного обертання M. Однак найбільший вплив на Hc він надає в разі, коли основну роль відіграє анізотропія форми частинок. При цьому Hc може бути істотно менше ефективного поля анізотропії форми.
В електроніці та електротехніці використовуються пристрої, що володіють магнітним - різні магнітні носії інформації, або електричним гистерезисом, наприклад, тригер Шмітта або гістерезисний двигун.
сегнетоелектричної гистерезис
Сегнетоелектричної гистерезис - неоднозначна петлеподібна залежність поляризації P сегнетоелектриків від зовнішнього електричного поля E при його циклічній зміні. Сегнетоелектричних кристали володіють в певному температурному інтервалі спонтанної (мимовільної, тобто виникає під час відсутності зовнішнього електричного поля) електричної поляризацією Pc. Напрямок поляризації може бути змінено електричним полем. При цьому залежність P (E) в полярній фазі неоднозначна, значення P при даному E залежить від передісторії, тобто від того, яким було електричне поле в попередні моменти часу. Основні параметри сегнетоелектричного гістерезису:
- залишкова поляризація кристала Pост. при E = 0
- значення поля EKt (коерцитивності поле) при якому відбувається переполяризації
пружний гістерезис
В теорії пружності явище гістерезису спостерігається в поведінці пружних матеріалів, які під впливом високого тиску здатні зберігати деформацію і втрачати її при впливі зворотного тиску (наприклад, витягування стисненого стержня). Багато в чому саме це явище пояснює анізотропію механічних характеристик кованих виробів, а також їх високі механічні якості.
Розрізняють два види пружного гістерезису - динамічний і статичний.
Динамічний гистерезис спостерігають при циклічно змінюються напружених, максимальна амплітуда яких істотно нижче межі пружності. Причиною цього виду гистерезиса є непружним або В'язкопружні. При непружності, крім чисто пружної деформації (що відповідає закону Гука), є складова, яка повністю зникає при знятті напруги, але з деяким запізненням, а при в'язкопружності ця складова повністю з часом не зникає. Як при неупругом, так і в'язкопружних поведінці величина ΔU - енергія пружної деформації не залежить від амплітуди деформації і змінюється з частотою зміни навантаження. Також динамічний гістерезис виникає в результаті термопружності, магнитоупругих явищ і зміни положення точкових дефектів і розчинених атомів в кристалічній решітці тіла під впливом прикладених напруг.
У біології
Гістерезисні властивості характерні для скелетних м'язів ссавців.