Намагнічення - фізична енциклопедія

Намагнічування - сукупність процесів, що відбуваються в магнітних матеріалах під дією магнітного. поля H і призводять до зростання намагніченості M (або магнітної індукції В) матеріалу. У феро-або феррімагн. матеріалах розрізняють три механізму H. зміщення кордонів між магн. доменами, обертання вектора спонтанної намагпіченності Ms і парапроцесс.

У розмагніченого стані феромагнетик розбивається на отд. області - домени, в межах яких брало матеріал намагнічений до насичення уздовж однієї з осей легкого намагнічення. З огляду на разл. орієнтації намагніченості в доменах сумарний магнітний момент зразка дорівнює нулю. Під впливом зовн. магн. поля відбувається зростання областей, в яких брало Ms становить найменувань. кути з напрямком поля, за рахунок сусідніх областей. Це зростання здійснюється в результаті зсуву доменних кордонів (доменних стінок). Після завершення процесів зсуву в кожному кристалі залишається всього лише один домен, намагніченість догрого орієнтована уздовж найближчій до напрямку поля осі легкого H. Подальше H. йде за рахунок обертання векторів М s до напрямку магнітного. поля. По завершенні процесу обертання в зразку досягається технічне магнітне насичення, і приріст намагніченості може мати місце лише за рахунок парапро-процесу - збільшення самої намагніченості насичення внаслідок придушення магн. полем теплових коливань елементарних магн. моментів речовини.

Залежність M (H) або B (H). представлена ​​у вигляді ф-л, графіків або таблиць, наз. кривої намагнічування. Якщо відома крива M (H). то простим перерахуванням може бути отримана і крива B (H). і навпаки. Вид залежності M (H) визначається магн. властивостями матеріалу, умовами вимірів (тиск, темп-pa, характер зміни магнітного. поля), формою зразка, його магн. передісторією. Найважливішими видами кривих H. є наступні.

I. Крива першого (початкового) намагнічування (ВПП) виходить при H. ферро- або феримагнетика з повністю розмагніченого стану монотонно зростаючим від нуля магн. полем, причому напрямок останнього щодо намагнічуватися тіла залишається незмінним. На ВПП можна виділити п'ять ділянок, на кожному з яких брало переважає потужність. механізм H. Ділянка 1 (рис.) відповідає оборотним (пружним) зсувам доменних меж: тут M = H. де - поч. магнітна сприйнятливість. В області Релея (2) мають місце поряд з оборотними також незворотні процеси зсуву, і залежність M (H) тут квадратична (див. Релея закон намагні - чування).

Крива початкового намагнічування (а) і безгістерезісная крива намагнічування (б).

Наїб крутий ділянку ВПП (3) відповідає макс. сприйнятливості і пов'язаний з незворотними зміщеннями доменних меж. В області наближення до насичення (4) осн. роль відіграють процеси обертання Ms до напрямку поля, що намагнічує. Нарешті, ділянка 5 характеризується слабким зростанням намагніченості і відповідає Парапроцесс.

II. При циклічному зміні магн. поля між крайніми значеннями H1 і H2 криві M (H) спочатку дещо змінюються від циклу до циклу (див. Магнітна акомодація). але поступово стають стабільними. Їх зв. кривими циклічного пе-ремагнічіванія або петлями гістерезису магнітного. При H1 = -H2 петля гистерезиса симетрична, в інших випадках - асиметрична. Найбільш симетрична петля гистерезиса зв. граничної і є важливою характеристикою магнітних матеріалів.

III. Безгістерезісная (ідеальна) крива H. зображує залежність M (H) для таких станів, к-які при кожному значенні H є наиб. стійкими, т. е. мають наим. вільної енергією. Ці стани можуть бути отримані в результаті накладення на пост. поле H змін. магн. поля з порядку спадання до нуля амплітудою.

IV. Основна (комутаційна) крива H.- геом. місце вершин симетричних петель гистерезиса. Основна і безгістерезісная криві H. на відміну від ВПП, фіксують тільки обрані магн. стану, не показуючи дійсних процесів H.

Якщо значення M і H відносяться до одного і того ж елементу обсягу, то криві M (H) не залежить від розміру і форми зразка і є кривими H. даного матеріалу. На практиці найчастіше мають справу не з істинним значенням H всередині зразка, а з напруженістю зовн. магн. поля Hе. Криві М (Не) наз. кривим і намагнічування тіла і залежать від форми останнього. У простих випадках, знаючи розмагнічує фактор тіла, можна з кривих М (Нe) отримати криві M (H).

Літ .: Преображенський А. А. Бішард E. Г. Магнітні матеріали і елементи, 3 вид. M. 1986; Вонс-ський С. В. Магнетизм, M. 1971. А. С. Єрмоленко.