Mágnesezettség és mágneses anyagok
A anyag jelenlétét a mágneses tulajdonságok látható a változás a mágneses mező paramétereinek összehasonlítva a területen egy nemmágneses térben. Fizikai folyamatok előforduló mikroszkopikus ábrázolás kapcsolódó megjelenése az anyag hatása alatt a mágneses tér mágneses pillanatok mikroáramok. térfogatsűrűsége, amely az úgynevezett a mágnesezési vektor.
Az esemény a mágnesezettség az anyag helyezve egy mágneses mező magyarázható eljárás fokozatos előnyös orientációja a mágneses pillanatok benne mikroáramok kering a villamos tér irányában. A túlnyomó megteremtéséhez való hozzájárulás, a mikro-ügy hozzájárul elektronok mozgása. spin és körpályás mozgását elektronok kapcsolódó atomokkal forogni és a szabad mozgást a vezetési elektronok.
Szerint a mágneses tulajdonságai minden anyag vannak osztva paramágneses. diamágnesesek. ferromágneseket. antiferromágneses és ferrit. Anyag tartozó egy adott osztály határozza meg a mágneses momentuma az elektronok a természet a válasz mágneses mező szempontjából az erős kölcsönhatás között elektronok és többelektronos atomok a kristályszerkezet.
Paramágneses és diamágneses anyagok gyenge mágneses tulajdonságait. Jelentősen erősebb hatást mágnesezés megfigyelt ferromágneseket.
Mágneses szuszceptibilitás (az arány abszolút értékek vektorok mágnesezés és térerőhatásoknak) az ilyen anyagok pozitív és elérheti a több tízezer. A ferromágneseket kialakított régiónak a spontán egyirányú spontán mágnesezettség - domének.
Ferromágnesesség figyelhető kristályok átmenetifémek: vas, kobalt, nikkel, és számos ötvözetek.
Ha egy külső mágneses mező növekvő intenzitása a spontán mágnesezettség vektorok kezdetben orientált a különböző területeken eltérő fokozatosan közelít az egyik irányba. Ezt a folyamatot nevezzük műszaki mágnesezés. Ez jellemzi a kezdeti mágnesezési görbe - függő indukciós vagy mágnesezettsége a kapott mágneses térerősség az anyagban.
Egy viszonylag kis térerősség (I. rész) egy gyors növekedése mágnesezettség túlnyomórészt a megnövekedett méretei a domének, amelyek mágnesezettsége orientált a pozitív irányba féltekén vektorok területén. Ugyanakkor arányosan csökkentett méretei a domének a negatív féltekén. Kisebb mértékben átméretezett azok a domének, akiknek mágnesezettség orientált közelebb a merőleges síkot a vektor a feszültség.
A további növekedés a feszültség domináló folyamatok domént mágnesezettség által forgásba területén vektorok (helyszínen II) elérése érdekében technikai telítési (S pont). Későbbi emelkedő kapott mágnesezettség és elérni ugyanazt orientációját területén megakadályozza a termikus mozgást az elektronok domének. Kerület III jellegében hasonlít a paramágnes eljárások, ahol a növekedés a mágnesezettség miatt a tájékozódás a spin mágneses momentuma a kevés, zavarodott hőmozgás. Növekvő hőmérséklettel zavaró termikus mozgásának üteme és mágnesezés csökken anyag.
Egy adott ferromágneses anyag van egy hőmérséklet, amelyen ferromágneses rendelési domén szerkezetét, és a mágnesezettség eltűnik. Egy anyag válik paramágneses. Ezt a hőmérsékletet nevezzük Curie-pontja. A vas, a Curie-pont megfelel a 790 ° C-on a nikkel - 340 ° C, a kobalt - 1150 ° C-on
Csökkentése alatti hőmérsékleten a Curie-pontja a mágneses anyag ismét visszatér tulajdonságok: domén struktúra nettó zéró mágnesezettség, feltéve, hogy nincs külső mágneses tér. Ezért, melegítése ezekből készült ferromágneses anyagok feletti Curie-pontja használják teljes lemágneseződésre.
Görbe kezdeti mágnesezettség
Folyamatok mágnesezettsége ferromágneses anyagok vannak osztva, reverzibilis és irreverzibilis tekintetében a mágneses tér változást. Ha eltávolítása után külső zavar mező mágnesezettség az anyag visszakerül a kezdeti állapot, akkor ez a folyamat reverzibilis, különben - visszafordíthatatlan.
Váltvaforgató változások figyelhetők meg egy kis kezdeti szegmense részének I. a mágnesezettség görbe (Rayleigh sáv) a kis elmozdulások a domain falak és a II, III forgatásakor a mágnesezettség vektorok a domének. A fő rész rész I. utal, hogy a visszafordíthatatlan mágneses megfordulása folyamat, amely alapvetően meghatározza a hiszterézis tulajdonságait ferromágneses anyagok (lag mágnesezettség megváltoztatja a mágneses mező változásait).
hiszterézis hurok egy görbe mutatja a változás a mágnesezettség egy ferromagnet hatása alatt a ciklikusan változó külső mágneses mező.
A vizsgálatok a mágneses hiszterézis-hurok gyártani anyagok a mágneses mező paramétereinek a funkciók (H) vagy N (H), amelyeknek paraméterei értelmében a kapott anyagot a vetülete a rögzített irányba. Ha az anyag korábban teljesen lemágneseződik, a fokozatos növekedése erejét a mágneses mező nullától több pontot ad Hs kezdeti mágnesezési görbe (szakasz 0-1).
1 pont - műszaki telítettségi pontot (Bs, Hs). Későbbi feszültségek csökkentésére az anyagban N nullára (szakasz 1-2), hogy meghatározzuk a határ (maximum) értéke a Br remanencia érték, és tovább csökkenti a negatív térerő is a teljes lemágneseződésre B = 0 (Lot 2-3) a H pontban = = -NsV - maximális a kényszerítő erő a mágnesezés.
Az anyagot remagnetized negatív irányban, amíg a telítettség (szakasz 3-4) a H = - Hs. Megváltoztatása a térerősségnek pozitív módon zár határciklusos hiszterézis görbe 4-5-6-1.
A beállított állapotok az anyag határán belül a hiszterézishurok érhető megváltoztatásával a mágneses térerősség. megfelelő privát aszimmetrikus és szimmetrikus hiszterézis ciklus.
Mágneses hiszterézis: 1 - kezdeti mágnesezési görbe; 2 - korlátozó hiszterézis ciklus; 3 - fő mágnesezési görbe; 4 - szimmetrikus saját ciklus; 5 - aszimmetrikus részleges ciklusok
Egyéni szimmetrikus hiszterézis ciklus csúcsa alapján az alapvető görbe mágnesezés. amely a meghatározás szerint a ponthalmaz csúcsainak ezek a ciklusok, hogy egybeessen a határciklusos.
Magán aszimmetrikus hiszterézis hurkok képződnek, ha a kiindulási pont nem található a fő mágnesezési görbe szimmetrikus változás a területen, valamint aszimmetrikus térerősség változását a pozitív vagy negatív irányban.
Lágy alkalmazott mágneses anyagok mágneses rendszerek, mint a mágneses magok. Ezek az anyagok alacsony kényszerítő erő, nagy áteresztőképességű és a telítettség indukciós.
Magnitotvordye anyagok nagy koercitív erő és elömágnesezett permanens mágnesek - az elsődleges forrásai a mágneses mező.
Vannak olyan anyagok, amelyek mágneses tulajdonságai antiferromágneses. Ezek az energetikailag kedvezőbb antiparallel elrendezése forog a szomszédos atomok. Alkotó antiferromágneses jelentős intrinsic mágneses momentum miatt az aszimmetria a kristályrács. Az ilyen anyagok úgynevezett ferrimágneses (ferritek). Ellentétben fém ferromágneses anyagok, ferrit - félvezetők és azok lényegesen alacsonyabb energiaveszteség miatt örvényáramok a váltakozó mágneses mezők.
A mágnesezési görbék különböző ferromágneses anyagok