Ferromágneses és doménszerkezet
Egy különleges osztályát mágneses anyagok, amelyek alkalmasak arra, hogy a mágnesezettség hiányában egy külső mágneses mező (spontán mágnesezettség), az úgynevezett ferromágneses.
Ferromágnesség van anyag csak a kristályos állapotban. Közül a prominens képviselői ferromágneses anyagok közé tartoznak: a vas, nikkel, kobalt, mangán és króm vegyületek és még sokan mások. Ferromágneseket kapcsolódnak erősen mágneses anyagok. Az mágnesezés erősségétől függ a külső tér és a telítettséget nem lineárisan. Ebben a tekintetben, ferromágneses mágneses szuszceptibilitás ($ \ varkappa $) és a mágneses permeabilitás ($ \ mu $) nem állandó. By - még írni, hogy:
\ [\ Overrightarrow = \ varkappa \ overrightarrow \ és \ \ overrightarrow = \ mu _0 \ overrightarrow \ bal (1 \ jobbra), \]de akkor a $ \ mu \ és \ \ varkappa $ tekinteni függvényében térerőt. Ezek a funkciók az első nő a növekedés a térerősség átmennek egy maximumot, erős mezők, amikor elérte a telítettségi, permeabilitás hajlamos egységét, valamint a mágneses szuszceptibilitás nullára. Jelentés a $ \ mu $ a maximális mozgástér érdekében a legtöbb ferromágneseket közönséges hőmérsékleteken, több százezer darabot.
Egységes kristályok ferromágneses anyagok anizotrop tekintetében mágneses tulajdonságokkal. Minden egyes kristály van, egy vagy több irányban, amely mentén a mágneses szuszceptibilitás különösen magas. Több lehetőség is van, ahol a kristály mágnesezünk rossz. Meg kell jegyezni, hogy ha a ferromágneses anyag áll a kis polikristályos, akkor izotróp.
Következő jellemzői ferromágneseket hogy attól függően, hogy $ \ overrightarrow (\ overrightarrow) $ és $ \ overrightarrow (\ overrightarrow) $ nem egyediek, és meghatározta a kórtörténetben. Azaz ferromágneseket saját mágneses hiszterézis.A ferromágneses anyagok van egy bizonyos hőmérséklet, amikor áthalad az anyag, amely elvégzi másodrendű fázisátalakulás. Ezt a hőmérsékletet nevezzük Curie-hőmérséklet ($ T_k $) (vagy Curie pont). Anyag alatti hőmérsékleten a Curie-pont ferromágneses, és fölötti hőmérsékleten a Curie-pont lesz paramágneses. Ebben az esetben a mágneses szuszceptibilitás a közelben a Curie pontot engedelmeskedik Curie - Weiss:
ahol a $ C $ - állandó jellegétől függően az anyag.
A domén-szerkezete, a ferromágneses anyagnak
Einstein kísérletileg nyert, hogy romágnesességeí okozta elektron spin. Ferromágneses spontán mágnesezettség, ha nincs külső területen, de hatása alatt a belső okok az elektron forog hajlamos orientálódni ugyanabban az általános irányba. De bárhol ferromagnet teljes egészében mágnesezhető energetikailag kedvezőtlen.
Az első mennyiségi leíró elmélet tulajdonságait ferromágneseket fejlesztették Weiss 1907-ben az első pillantásra, az ő elmélete a spontán mágnesezettség ellentmond az a tény, hogy még alacsonyabb hőmérsékleten Curie-pontja bizonyos ferromágneses anyagok, általában nem mágnesezett, bár vannak állandó mágnes. Weiss megszüntesse ezt az ellentmondást, amikor bevezette a hipotézist, hogy ferromágneseket alatti Curie pont mágnesesen szét sok kis makroszkopikus régiók. Minden terület spontán mágnesezett. Ezek a régiók nevezzük domének. Normális körülmények között, a domének véletlenszerű irányokban. Az egész testet érintő nem mágnesezett. Ha külső területen, a domének orientált mentén területén növekedni rovására domének, amelyek orientált antiparallel a mezőre, az elmozdulás a doménhatár. A gyenge területeken, egy ilyen váltás reverzibilis. Az erős mezők domének orientálni az egész tartományban. A folyamat visszafordíthatatlanná válik, a jelenség a hiszterézis és a maradék mágnesezettség.
Nagyolvasztó „szétesés” energetikailag kedvező. Amikor zúzás ferromagnet be doméneket és az domének tűnik különböző orientációs mágneses mező által generált ferromágneses attenuált. Ez kevesebb, mint a megfelelő energiát. csere kölcsönhatása elektron energia nem változik az összes elektron kivéve a doménhatár elektronok (az úgynevezett felületi energia). A nő az, hogy eltérő tájolása az elektron spinje szomszédos területeken. Zúzás tartomány ér véget, amikor az összeg a mágneses és cseréje energia éri el a minimum. A minimális feltétel meghatározott, és domének mérete. Doménszerkezetének ferromágneses bizonyult empirikusan.
doménhatár
Így, hogy minimálisra csökkentsék a mágneses mező energiát előnyös csökkenése domén méretek. Azonban, ez megakadályozza, hogy szükség van ugyanakkor energiafogyasztás a kialakulását határok közötti domének, mivel a mágnesezettség ellentétes oldalán a határ van egy másik irányba. A határ véges vastagságú, belül mágnesezettség fokozatosan megváltoztatja az irányát tájékozódás egyik tartományból a tájolást a szomszédos.
Doménfalakat szerint osztályozzák a sajátosságait a forgatás a mágnesezettség vektor. Abban az esetben, ha a merőleges (viszonyítva a fal) komponense a mágnesezettség vektor a forgatási folyamat nem változott, Bloch fal. (Azt mondják, hogy a Bloch fal a forgástengely párhuzamos a fal síkjára). Ha a változás az irányt a mágnesezettség vektor bekövetkezik egy változás a normál komponensre, a fal nevét viseli Neel.