Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері

Ферромагнетиктер дегеніміз ішкі өрістері оны тудыратын сыртқы магнит өрісінен көптеген (жүздеген және мыңдаған) есе көп заттар. Оларға Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru , Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru , Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru және жер бетінде сирек кездесетін екі металл Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru және Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru жатады. Таза темірдің магниттік өтімділігінің ең максимал мәні Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru , ал пермаллойдікі (қоспа Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru - 22% және Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru - 78%) Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru . Ферромагнетизм тек қана кристалдарда байқалады, ал аморфтық және бу тәрізді темірде ферромагнетизм болмайды.

1872 жылы А.Г. Столетов докторлық диссертация қорғады, онда ең алғаш рет жұмсақ темірге арналған Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru және Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru тәуелділіктері берілді (5.2-сурет). Мұндағы Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru - темірмен салыстырғанда сыртқы өріс кернеулігі.

 
  Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru

Ферромагнетизмнің классикалық феноменологиялық теориясын француз ғалымы П. Вейссом (1865–1940 жж.) ашты. Вейсс теориясының негізіне екі гипотезасы жатады: 1) Температурасы Кюри температурасынан Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru кіші фероромагнетиктер сыртқы магнит өрісіне тәуелсіз өздігінен магниттеледі;

2) барлық ферромагнетик өздігінен өздігінен қорытқы магниттік моменті нөлге тең болатындай етіліп магниттелетін аймақтарға (домендер) бөлінеді. Кейіннен домендер эксперимент жүзінде табылды: ең жиі кездесетіндерінің өлшемі 10–100 мкм, көлемі Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru .

Әрбір домен қанығу күйіне дейін магниттеледі, сыртқы магнит өрісі оларды бағыттайды (бұрады), яғни бірден тұтас аймақтарды, сондықтан В тез артады, Н –тың өсуіне байланысты (5.2 а-сурет). Магниттік қанығу барлық домендер өріс әсерінен бағытталып болғанда басталады. Бұл аймақтағы Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru -ның аздап артуы Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru өсуіне байланысты, себебі Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru (7.2 а-сурет). Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru қисығындағы майысу нүктесі Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru -дің максимал мәніне сәйкес келеді (7.2 б-суреттегі Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru нүктесі), Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru болса, Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru кемиді, ол Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru болғанда Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru -тың артуына байланысты: Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru .

Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru
Домендердің өлшемдері кристалдық тордағы бұзылулар мен энергетикалық баланстармен анықталады. Кез келген жүйе минимал энергиясы бар күйге ұмтылады. Сондықтан 7.3 - суреттегі а және в құрылымдық типтер қолайсыз, себебі магнит өрісі үлгінің сыртына шығып, қосымша энергияны алып кетеді. Энергия біршама азаяды да, магнит өрісінің күштік сызықтары магнетик ішінде тұйықталады (7.3- суреттегі в және г)

Бір доменді екінші доменнен бөлетін шекара домен қабырғасы деп аталады. Бұл ферромагнетиктің қандай да бір аймағы, онда магниттік моменттердің бір бағыттан екінші бағытқа ауысып бағытталуы өтеді (7.4-сурет).

Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru Домен қабырғасы пайда болу үшін энергия қажет. Жаңа қабырғалардың пайда болуы үлгінің магнит энергиясының артуына алып келеді де, домендерге бөліну тоқталады. Домендер қабырғаларының қалыңдығы минимум энергиямен анықталады, ол 102 – 103 ангстремді құрайды.

Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru
Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru
Домендердің магниттік моменттерінің бағытталынуы негізінде екі тәсілмен жүзеге асады:

1) домендер қабырғаларының қозғалысы нәтижесінде сыртқы магнит өрісі баяу өзгергенде: магниттік моменттері өріс бойынша бағытталған домендер өлшемдері көршілес домендер есебінен артады.

2) сыртқы магнит өрісі( Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru ) тез артқанда, домендердің өлшемдері өзгеріссіз қалады да, атомдардың магниттік моменттерінің домендер ішінде бағытталуы жүреді. Сонымен қоса, бағытталудың аралас механизмі де болуы мүмкін.

7.2 а-суретте көрсетілген қисық магниттелінудің негізгі қисығы деп аталады, ол сыртқы магнит өрісінде болып үлгермеген жаңа үлгілерде алынады. Бірақ та, Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru ең үлкен мәнінен нөлге дейін азайтсақ, онда Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru өзгерісі 2 қисықпен сипатталады (7.5-сурет): Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru болғанда магнит индукциясы шекті оң мәнге ие болады ( Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru -қалдық магниттеліну). Нөлдік магниттелінуді алу үшін коэрцитивті күш деп аталатын кері магниттелінуді жоятын өрісті Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru беру керек. Коэрцитивті күштің шамасына қарай магниттер «қатты» және «жұмсақ» болып екіге бөлінеді (7.5-сурет). «Қатты» магниттерде гистерезис тұзағы іс жүзінде тік бұрышты (7.5 б-сурет), оларды есте сақтау қондырғыларында қолдану ыңғайлы. «Жұмсақ» магниттерде жиі-жиі магниттеліну болады, мысалы, олардан трансформатор темірлерін жасайды.

Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru (гистерезис тұзағы) болуы көршілес домендердің магнит моменттері сыртқы магнит өрісі болмаған кезде домендердің бағытталып орналасуларын өзгертуге кедергі келтіреді. Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru мәні ірі симметриялы емес домендерден тұратын үлгілерде жоғары болады, олар шынында да өте жиі орналасқан көршілес домендердің жанында бұрыла алмайды. Қалдық магниттелінуді бұзу үшін үлгіні соғу немесе қатты шайқау қажет. Сондықтан, тұрақты магниттерді соғуға болмайды. Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru дейін қыздырудың өзі домендердің бағытталынып орналасуларын бұзады және Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері - student2.ru кемиді.

Наши рекомендации