†

‘ерромагнетики

ћ≥н≥стерство осв≥ти та науки ”крањни

Ќац≥ональний ун≥верситет ДЋьв≥вська пол≥техн≥каФ

урсова робота

Ќа тему:Ф‘ерромагнетикиФ

« курсу: Дћатер≥алознавствоФ

¬иконав:

—тудент гр.≈ј-21

ѕерев≥рив:

¬аськ≥в

Ћьв≥в-2003

«м≥ст:

¬ступ.......................................................
...............................3

1) ѕочаткове намагн≥чуванн¤................................................
......................5

2) ћодель внутр≥шньоњ будови ферромагнетика..........................................7

2) ћагн≥тне поле в речовин≥......................................................
..................7

3)
Ќамагн≥чен≥сть................................................
.........................................8

4) ћагн≥тна проникн≥сть р≥зних т≥л. “≥ла парамагн≥тн≥ ≥ д≥амагн≥тн≥.....9

5) ÷икл≥чне перемагн≥чуванн¤..............................................
......................11

6) –ух парамагн≥тних ≥ д≥амагн≥тних т≥л у магн≥тному пол≥.

ƒосл≥ди

‘араде¤....................................................

........................................14

7) ћолекул¤рна теор≥¤ магнетизму....................................................
.........17

8) ћагн≥тний захист........................................................
...............................18

9) ќсобливост≥ феромагн≥тних т≥л...........................................................
.....20

10) ¬ластивост≥ ферромагнетик≥в ≥ ¤к≥сн≥ основи природи

‘ерромагнетизму............................................

..........................................28

11) ¬ивченн¤ гистерезиса ферромагн≥тних матер≥ал≥в..................................32

12) ќснови теор≥њ ферромагнетизму...............................................
................32

13) ‘ерромагн≥тн≥ матер≥али.....................................................
.......................35

14) ћагн≥тн≥ властивост≥ де¤ких магн≥то-мФ¤ких матер≥ал≥в........................37

15) ћагн≥тн≥ властивост≥ де¤ких магн≥то-твердих матер≥ал≥в.......................38

16) ≈ксперементальне вивченн¤ властивостей ферромагнетик≥в...................39

¬исновки......................................................
..........................................................44

—писок використаноњ л≥тератури....................................................
......................46

¬ступ

‘ерромагнетизм, один з магн≥тних стан≥в кристал≥чних, ¤к правило, речовин, що характеризуЇтьс¤ р≥вноб≥жною ор≥Їнтац≥Їю магн≥тних момент≥в атомних нос≥њв магнетизму. –≥вноб≥жна ор≥Їнтац≥¤ магн≥тних момент≥в
(мал. 1) установлюЇтьс¤ при температурах “ нижче критичноњ Q ≥ обумовлена позитивним значенн¤м енерг≥њ межэлектронного обм≥нноњ взаЇмод≥њ. ‘еромагн≥тна упор¤дкован≥сть магн≥тних момент≥в у кристалах
(атомна магн≥тна структура - колл≥неарна або неколлинеарна) безпосередньо спостер≥гаЇтьс¤ ≥ досл≥джуЇтьс¤ методами магн≥тноњ нейтронограф≥њ. –ечовини, у ¤ких встановивс¤ феромагн≥тний пор¤док атомних магн≥тних момент≥в, називають ферромагнетиками. ћагн≥тна сприйн¤тлив≥сть (ферромагнетик≥в позитивна (c > 0) ≥ дос¤гаЇ значень 104-
105 гс/э, њхн¤ намагн≥чен≥сть J (або ≥ндукц≥¤ ¬ = Ќ +4p) росте з≥ зб≥льшенн¤м напруженост≥ магн≥тного пол¤ Ќ нел≥н≥йно ≥ в пол¤х 1-100 э дос¤гаЇ граничного значенн¤ Js - магн≥тного насиченн¤. «наченн¤ J залежить також в≥д "магн≥тноњ перед≥стор≥њ" зразка, це робить залежн≥сть
J в≥д Ќ неоднозначноњ (спостер≥гаЇтьс¤ магн≥тний гистерезис).

” магн≥тному в≥дношенн≥ вс≥ речовини можна розд≥лити на слабомагн≥тн≥

( парамагнетики й д≥амагнетики) ≥ сильнонамагн≥чен≥
(феромагнетики).

[pic]

ѕара- ≥ д≥амагнетики при в≥дсутност≥ магн≥тного пол¤ ненамагн≥чен≥ ≥ характеризуютьс¤ однозначною залежн≥стю J в≥д H.

‘ерромагнетиками називають речовини (тверд≥), що можуть мати спонтанну намагн≥чен≥сть, тобто намагн≥чен≥ вже при в≥дсутност≥ зовн≥шнього магн≥тного пол¤. “ипов≥ представники ферромагнетик≥в
Ц це зал≥зо, кобальт ≥ багато њхн≥х сплав≥в.

ѕочаткове намагн≥чуванн¤

ѕ≥д д≥Їю зовн≥шнього магн≥тного пол¤, створеного струмом у котушц≥, накладеноњ на сталевий магнитопров≥д, в≥дбуваЇтьс¤ процес ор≥Їнтац≥њ доменов у магнитопроводе ≥ зсув њхн≥х границь. ÷е приводить до намагн≥чуванн¤ сталевого магнитопроводу, причому намагн≥чен≥сть зб≥льшуЇтьс¤ з≥ зб≥льшенн¤м зовн≥шнього магн≥тного пол¤.

Ќамагн≥чен≥сть ћ феромагн≥тного матер≥алу росте т≥льки до граничного значенн¤, називаного намагн≥чен≥стю насиченн¤ ћs.
«алежн≥сть намагн≥ченост≥ ћ в≥д напруженост≥ пол¤ ћ(H) показана на мал. 2 штриховою л≥н≥Їю. Ќа т≥м же малюнку показана л≥н≥йна залежн≥сть B0(H)=?0ћ. —кладаючи ординати крив≥й ?0ћ(H) ≥ пр¤м≥й
ћ0(H), одержуЇмо ординати нов≥й крив≥й B(H) - крив≥й перв≥сного намагн≥чуванн¤ (рис 2). риву B(H) можна розд≥лити на чотири д≥л¤нки
:

1) майже л≥н≥йна д≥л¤нка 0а, що в≥дпов≥даЇ малим напр¤женност¤м пол¤, показуЇ, що магн≥тна ≥ндукц≥¤ зб≥льшуЇтьс¤ в≥дносно пов≥льно ≥ майже пропорц≥йно напруженост≥ полючи;

2) майже л≥н≥йна д≥л¤нка аб, на ¤кому магн≥тна ≥ндукц≥¤ ¬ росте також майже пропорц≥йно напруженост≥ пол¤, але значно швидше, н≥ж на початков≥й д≥л¤нц≥ ;

3) д≥л¤нка бв - кол≥но крив≥й намагн≥чуванн¤, що характеризуЇ упов≥льненн¤ росту ≥ндукц≥њ B;

4) д≥л¤нка магн≥тного насиченн¤ - д≥л¤нка , розташована вище крапки в; тут залежн≥сть знову л≥н≥йна, але р≥ст ≥ндукц≥њ B дуже сильно упов≥льнений у пор≥вн¤нн≥ з другим. ћагн≥тна ≥ндукц≥¤, що в≥дпов≥даЇ намагниченности насиченн¤, називаЇтьс¤ ≥ндукц≥Їю насиченн¤ Bs.

“аким чином, залежн≥сть магн≥тноњ ≥ндукц≥њ в≥д напруженост≥ пол¤ у феромагн≥тного матер≥алу досить складна ≥ не може бути виражена простою розрахунковою формулою. “ому при розрахунку магн≥тних ланцюг≥в, що м≥ст¤ть ферромагнетики, застосовують зн¤т≥ експериментально крив≥ намагн≥чуванн¤ B(H) магн≥тних матер≥ал≥в.
рива намагн≥чуванн¤ вперше була отримана експериментально в 1872 роц≥ професором ћосковського ун≥верситету ј. √. —толетовым.

јбсолютна магн≥тна проникн≥сть ферромагнетика визначаЇтьс¤ дл¤ дов≥льноњ крапки ј кривоњ намагн≥чуванн¤ (мал. 3) через тангенс кута нахилу с≥чноњ 0ј к ос≥ абсцис, тобто

ƒе mв, mн, mм - масштаби в≥дпов≥дних величин .

рива зм≥ни магн≥тноњ проникност≥ r дл¤ феромагн≥тного матер≥алу дана на т≥м же мал. 3. як видно з граф≥ка, магн≥тна проникн≥сть з ростом напруженост≥ пол¤ зм≥нюЇтьс¤ в досить широких границ¤х, що утрудн¤Ї њњ застосуванн¤ дл¤ розрахунк≥в. Ќа крив≥й ћr(H) в≥дзначають два характерних значенн¤ магн≥тноњ проникност≥:

початкове (мал. 3)

2. максимальне

ѕочаткова магн≥тна проникн≥сть характеризуЇ можлив≥сть використанн¤ ферромагнетика в слабких магн≥тних пол¤х. ћаксимальна магн≥тна проникн≥сть визначаЇ верхню границю використанн¤ матер≥алу.
“ак, наприклад, дл¤ листовоњ електротехн≥чноњ стал≥ ћн=250-1000, а
ћmax=500-30000.

ћодель внутр≥шньоњ будови ферромагнетика

[pic]

ћодель внутр≥шньоњ буд≥вл≥ ферромагнетика служить дл¤ по¤сненн¤ утворенн¤ домен≥в у ферромагнетику ≥ њхньоњ переор≥Їнтац≥њ при намагн≥чуванн≥.

ѕрилад складаЇтьс¤ з рамки з дном з орган≥чного скла ≥ встановленими на ньому двадц¤тьма в≥стр¤ми. ¬≥стр¤ розм≥щен≥ в чотири р¤ди на в≥дстан≥ приблизно 15 мм друг в≥д друга. Ќа кожне в≥стр¤ насаджений сталевий намагн≥чений цил≥ндрик з одним закругленим торцем. «верху рамка закрита склом, що охорон¤Ї цил≥ндрики в≥д з≥скакуванн¤ з в≥стр¤. ѕрилад пристосований дл¤ горизонтальноњ д≥апроекции.

ѕри випадковому розташуванн≥ магн≥тик≥в останн≥ мимов≥льно групуютьс¤ так, що в кожн≥й груп≥ магн≥тики мають визначену ор≥Їнтац≥ю (домени, або област≥ мимов≥льного намагн≥чуванн¤). ѕ≥д д≥Їю зовн≥шнього магн≥тного пол¤ вс≥ магн≥тики ор≥Їнтуютьс¤ уздовж його силових л≥н≥й.

ƒл¤ демонстрац≥њ потр≥бний проекц≥йний апарат ≥з пристосуванн¤м дл¤ горизонтальноњ проекц≥њ ≥ смугов≥ магн≥ти.

ћагн≥тне поле в речовин≥.

якщо в магн≥тне поле, утворене струмами в пров≥дниках увести де¤ку речовину, поле зм≥нитьс¤. ÷е по¤снюЇтьс¤ тим, що будь-¤ка речовина Ї магнетиком, тобто здатна п≥д впливом магн≥тного пол¤ намагн≥чуватис¤ Ц здобувати магн≥тний момент ћ. ÷ей магн≥тний момент складаЇтьс¤ з елементарних магн≥тних момент≥в mo , зв'¤заних з окремими частками т≥ла ћ = mo.

¬ даний час встановлено, що молекули багатьох речовин волод≥ють власним магн≥тним моментом, зумовленим внутр≥шн≥м рухом зар¤д≥в.
ожному магн≥тному моменту в≥дпов≥даЇ елементарний круговий струм, що створюЇ в навколишньому простор≥ магн≥тне поле. ѕри в≥дсутност≥ зовн≥шнього магн≥тного пол¤ магн≥тн≥ моменти молекул ор≥Їнтован≥ безладно, тому зумовлене ними результуюче магн≥тне поле дор≥внюЇ нулю. ƒор≥внюЇ нулю ≥ сумарний магн≥тний момент речовини. ќстаннЇ в≥дноситьс¤ ≥ до тих речовин, молекули ¤ких при в≥дсутност≥ зовн≥шнього пол¤ не мають магн≥тних момент≥в.

якщо ж речовину пом≥стити в зовн≥шнЇ магн≥тне поле, то п≥д д≥Їю цього пол¤ магн≥тн≥ моменти молекул здобувають переважну ор≥Їнтац≥ю в одному напр¤мку, ≥ речовина намагн≥чуЇтьс¤ Ц його сумарний магн≥тний момент стаЇ в≥дм≥нним в≥д нул¤. ѕри цьому магн≥тн≥ пол¤ окремих молекул уже не компенсують один одного, у результат≥ виникаЇ поле B. ≤накше в≥дбуваЇтьс¤ намагн≥чуванн¤ речовин, молекули ¤ких при в≥дсутност≥ зовн≥шнього пол¤ не мають магн≥тного моменту.
¬несенн¤ таких речовин у зовн≥шнЇ поле индукуЇ елементарн≥ кругов≥ струми в молекулах, ≥ молекули, а разом з ними ≥ вс≥Їю речовиною здобувають магн≥тний момент, що також приводить до виникненн¤ пол¤
¬1. Ѕ≥льш≥сть речовин при внесенн≥ в магн≥тне поле намагн≥чуютьс¤ слабо. —ильними магн≥тними властивост¤ми волод≥ють т≥льки феромагн≥тн≥ речовини : зал≥зо, н≥кель, кобальт, багато њхн≥х сплав≥в та ≥н.

Ќамагн≥чен≥сть.

“ерм≥н Ђмагнетикиї застосовуЇтьс¤ до вс≥х речовин при розгл¤д≥ њхн≥х магн≥тних властивостей. —туп≥нь намагн≥ченн¤ магнетика характеризуЇтьс¤ магн≥тним моментом одиниц¤ об'Їму. ÷ю величину називають намагн≥чен≥стю ≥ позначають J. ¬она ¤вл¤Ї собою магн≥тний момент одиничного обс¤гу

Ќамагн≥чен≥сть Ї величиною векторною. ¬она зростаЇ з≥ зб≥льшенн¤м ≥ндукц≥њ ¬ (чи напруженост≥ Ќ) магн≥тного пол¤.

¬еличина , що одержала назву в≥дносноњ магн≥тноњ проникност≥ середовища, показуЇ, у ск≥лькох раз≥в магн≥тна ≥ндукц≥¤ поле в даному середовищ≥ б≥льше, н≥ж магн≥тна ≥ндукц≥¤ у вакуум≥. ¬еличину називають магн≥тною сприйн¤тлив≥стю. якщо у вс≥х точках речовини вектор J однаковий, говор¤ть, що речовина намагн≥чена однородно.

ћагн≥тна проникн≥сть р≥зних т≥л. “≥ла парамагн≥тн≥ ≥ д≥амагн≥тн≥.

ћагн≥тна сприйн¤тлив≥сть може бути ¤к позитивною, так ≥ негативною. якщо вона 0 вектор J р≥вноб≥жний вектору Ќ.
ћагнетики, що волод≥ють такою властив≥стю, називають парамагнетиками. ” б≥льшост≥ випадк≥в по модулю магн≥тноњ сприйн¤тливост≥ парамагнетик≥в перевищують магн≥тн≥ сприйн¤тливост≥ д≥амагнетик≥в. «алежн≥сть намагн≥ченост≥ цих двох тип≥в магнетиков в≥д напруженост≥ поле Ї л≥н≥йноњ.

—л≥д зазначити, що л≥н≥йна залежн≥сть J(H) дл¤ парамагнетик≥в спостер≥гаЇтьс¤ т≥льки в област≥ слабких пол≥в ≥ при високих температурах. ” сильних пол¤х ≥ при низьких температурах J(H) поступово виходить на Ђнасиченн¤ї. як у д≥амагнетиках, так ≥ в парамагнетиках п≥д час в≥дсутност≥ магн≥тного поле намагн≥чен≥сть дор≥внюЇ нулю.

” приведен≥й нижче таблиц≥ показан≥ значенн¤ магн≥тноњ проникност≥ дл¤ де¤ких парамагн≥тних ≥ д≥амагн≥тних речовин
| ѕарамагн≥тн≥ |ћагн≥тна | ƒ≥амагн≥тн≥ |ћагн≥тна |
|–ечовини |ѕрониц-ть |–ечовини |прониц-ть |
|јзот |1,000013 |¬одень (газопод≥бний)|0, 999937 |
|(газопод≥бний) | |...... | |
|ѕов≥тр¤ |1,000038 |¬ода ........ |0, 999991 |
|(газопод≥бний) | | | |
| исень |1,000017 |—кло ...... |0, 999987 |
|(газопод≥бний) | | | |
| исень (р≥дкий) |1,0034 |÷инк ........ |0, 999991 |
|. . | | | |
|≈бон≥т ........ |1,000014 |—р≥бло ...... |0, 999981 |
|јлюм≥н≥й ...... |1,000023 |«олото ....... |0, 999963 |
|¬ольфрам ...... |1,000175 |ћ≥дь ........ |0, 999912 |
|ѕлатина ....... |1,000253 |¬≥смут ....... |0, 999824 |

“абл.1

¬им≥ри показують, що магн≥тна проникн≥сть ус≥х речовин в≥дм≥нна в≥д одиниц≥, хоча в б≥льшост≥ випадк≥в ц¤ в≥дм≥нн≥сть дуже мала.
јле особливо чудовим ви¤вл¤Їтьс¤ той факт, що в одних т≥л величина магн≥тноњ проникност≥ >1 , а в ≥нших вона Hmax виходить уже безг≥стерезисна д≥л¤нка крив≥й B(H).

якщо дл¤ даного феромагн≥тного матер≥алу, вибираючи р≥зн≥ найб≥льш≥ значенн¤ струму ≤a, одержати к≥лька симетричних петель гистерезиса (мал. 5) ≥ з'Їднати вершини петель, то одержимо криву, називану основн≥й крив≥й намагн≥чуванн¤, близьку до кривоњ початкового намагн≥чуванн¤.

÷икл≥чне перемагн≥чуванн¤ можна застосувати дл¤ розмагн≥чуванн¤ магнитопровода, тобто дл¤ зменшенн¤ залишковоњ ≥ндукц≥њ до нульового значенн¤. « ц≥Їю метою магнитопров≥д п≥ддають впливов≥ зм≥нюютьс¤ по напр¤мку ≥ поступово зменшуваного магн≥тного пол¤.

ѕер≥одичне перемагн≥чуванн¤ зв'¤зане з витратою енерг≥њ, що, перетворюючи в тепло, викликаЇ нагр≥ванн¤ магн≥топровода. ѕлоща петл≥ гистерезиса пропорц≥йна енерг≥њ, витраченоњ при одному цикл≥ перемагн≥чуванн¤. ≈нерг≥¤, витрачена на процес перемагн≥чуванн¤, називаЇтьс¤ втратами в≥д гистерезиса. ѕотужн≥сть утрат на цикл≥чне перемагн≥чуванн¤, що виражаЇтьс¤ звичайно у ватах на к≥лограм, залежить в≥д матер≥алу, максимальноњ магн≥тноњ ≥ндукц≥њ ≥ числа цикл≥в перемагн≥чуванн¤ в секунду або , що теж, частоти перемагн≥чуванн¤.

–ух парамагн≥тних ≥ д≥амагн≥тних т≥л у магн≥тному пол≥. ƒосл≥ди
‘араде¤. ѕрит¤ганн¤ зал≥зних предмет≥в до магн≥т≥в Ї найб≥льш простим ≥ кидаЇтьс¤ в оч≥ про¤вом магн≥тного пол¤ й ≥сторично послужило основою всього розвитку навчанн¤ про магнетизм. ¬оно зводитьс¤ до впливу магн≥тного поле на ор≥Їнтован≥ молекул¤рн≥ струми зал≥за, що намагн≥тилос¤. “ак само, але т≥льки значно слабк≥ше повинне д≥¤ти магн≥тне поле ≥ на парамагн≥тн≥ т≥ла, тому що й у парамагн≥тних т≥лах ор≥Їнтац≥¤ елементарних струм≥в в≥дбуваЇтьс¤ так само, ¤к у феромагн≥тних: магн≥тний пот≥к елементарних струм≥в п≥дсилюЇ, хоча ≥ незначно, магн≥тний пот≥к що ор≥ЇнтуЇ поле ≥, отже, парамагн≥тн≥ т≥ла прит¤гаютьс¤ до магн≥ту
(мал. 2, а).

[pic]

ћал. 2. а) ѕри намагн≥чуванн≥ парамагн≥тного чи феромагн≥тного т≥ла на найближчому до магн≥ту к≥нц≥ виникаЇ полюс, р≥знойменний з полюсом магн≥ту, що намагн≥чуЇ.

ѕарамагн≥тне т≥ло прит¤гаЇтьс¤ до магн≥ту,

б) ” тих же умовах на найближчому до магн≥ту к≥нц≥ д≥амагн≥тного т≥ла виникаЇ полюс однойменний. ƒ≥амагн≥тне т≥ло в≥дштовхуЇтьс¤ в≥д магн≥ту.

Ќа в≥дм≥ну в≥д т≥л парамагн≥тних д≥амагн≥тн≥ т≥ла зменшують магн≥тний пот≥к котушки. ÷е означаЇ, що в д≥амагн≥тному т≥л≥ п≥д д≥Їю зовн≥шнього поле виникають елементарн≥ колов≥ струми такого напр¤мку, що њхнЇ магн≥тне поле протилежне напр¤мку зовн≥шнього магн≥тного поле. ќтже, ≥ д≥¤ зовн≥шнього магн≥тного поле на д≥амагн≥тн≥ т≥ла протилежно по напр¤мку д≥њ його на т≥ла ферро-и парамагн≥тн≥, тобто д≥амагн≥тн≥ т≥ла в≥дштовхуютьс¤ в≥д магн≥ту
(мал. 2, б).

[pic]

ћал.3

ћи можемо виразити цей факт ≥ трохи ≥накше. оли ми п≥дносимо до магн≥ту ¤ке-небудь зал≥зне т≥ло, то воно намагн≥чуЇтьс¤ так, що на т≥й сторон≥ його, що звернена до магн≥ту, виникаЇ полюс, р≥знойменний з полюсом магн≥ту; те ж маЇ м≥сце й у випадку парамагн≥тного т≥ла (мал. 2, а). Ќавпроти, у випадку д≥амагн≥тного т≥ла на сторон≥, найближчоњ до полюса магн≥ту, що намагн≥чуЇ, виникаЇ полюс, однойменний з цим полюсом магн≥ту (мал. 2, б). ћал. 3 по¤снюЇ, чому парамагн≥тн≥ т≥ла прит¤гаютьс¤ до магн≥ту, а д≥амагн≥тн≥ в≥дштовхуютьс¤ в≥д нього.

—аме так≥ д≥њ ≥ були ви¤влен≥ ‘арадеЇм. ” 1845 р., викомалтовувавши сильний електромагн≥т, ‘арадей установив здатн≥сть ус≥х т≥л намагн≥чуватис¤ ≥ в≥дкрив, що одн≥ т≥ла прит¤гаютьс¤ до магн≥ту, а ≥нш≥ в≥дштовхуютьс¤ в≥д нього. ¬≥н запропонував дл¤ перших назва парамагн≥тних, дл¤ других назва д≥амагн≥тних.
≤ндукц≥йн≥ досл≥ди з пари- ≥ д≥амагн≥тними т≥лами, були зроблен≥ значно п≥зн≥ше, коли магн≥тн≥ властивост≥ д≥амагн≥тних ≥ парамагн≥тних т≥л були уже встановлен≥ на п≥дстав≥ досл≥джень
‘араде¤.

ѕо сил≥ чи прит¤ганн¤ в≥дштовхуванн¤ можна судити ≥ к≥льк≥сно про здатн≥сть т≥ла намагн≥чуватис¤, тобто можна визначити величину магн≥тноњ проникност≥ дл¤ даноњ речовини. ÷ей метод вим≥ру величини , заснований на вивченн≥ чи прит¤ганн¤ в≥дштовхуванн¤ маленького т≥ла з даноњ речовини, теоретично б≥льш складний, чим описаний ран≥ше метод, заснований на вим≥р≥ э.д. с. ≥ндукц≥њ. јле зате в≥н набагато дошкульн≥ше ≥, кр≥м того, придатний дл¤ вим≥ру
, у маленькому зразку речовини, тод≥ ¤к дл¤ вим≥ру ћ по ≥ндукц≥йному способ≥ потр≥бно заповнити досл≥джуваною речовиною усю внутр≥шн≥сть котушки.

” тих випадках, коли удаЇтьс¤ вим≥рити ≥ тим ≥ ≥ншому способу, виход¤ть результати, що погод¤тьс¤.

ѕриклад 1: ѕолюса сильного електромагн≥та на мал. 3 зр≥зан≥ не паралельно один одному, так що унизу в≥дстань м≥ж ними значно менше, н≥ж нагор≥. ћ≥ж ними п≥дв≥шуЇтьс¤ на нитц≥ кулька з р≥зних випробуваних матер≥ал≥в. ¬ерхн≥й к≥нець нитки прикр≥плений до сп≥ральноњ пружинки, розт¤ганн¤ ¤коњ дозвол¤Ї вим≥рити силу, що д≥Ї з боку магн≥тного поле на кульку (пружинн≥ ваги). ¬и¤вл¤Їтьс¤, що ¤кщо кулька виготовлена з алюм≥н≥ю, чи вольфраму платины, те ц¤ сила спр¤мована вниз (пружинка розт¤гуЇтьс¤), а у випадку ср≥бла, золота, чи м≥д≥ в≥смуту вона спр¤мована нагору (пружинка скорочуЇтьс¤).

ѕриклад 2: ѕри досл≥дженн≥ магн≥тноњ проникност≥ р≥дких т≥л часто надход¤ть так. –≥дину наливають у кол≥нчату трубку й одне з кол≥н пом≥щають м≥ж полюсами сильного електромагн≥та (мал 4).–≥дина в цьому кол≥н≥ чи п≥дн≥маЇтьс¤ опускаЇтьс¤ в залежност≥ в≥д того, чи Ї вона парамагн≥тноњ чи д≥амагн≥тний.

ћолекул¤рна теор≥¤ магнетизму. “еор≥¤, що по¤снюЇ розходженн¤ в магн≥тних властивост¤х речовин на основ≥ вивченн¤ буд≥вл≥ окремих часток цих речовин - њхн≥х чи атом≥в молекул,- одержала назву молекул¤рноњ теор≥њ магнетизму. ÷¤ теор≥¤ дуже складна ≥ багато в чому ще не довершена. “ому тут ми не можемо розбирати њњ ск≥льки- небудь докладно. ”кажемо лише на основн≥ причини розходженн¤ м≥ж властивост¤ми парамагн≥тних ≥ д≥амагн≥тних тел.

ожне т≥ло, ≥ парамагн≥тне ≥ д≥амагн≥тне, представл¤Їтьс¤ нам у ц≥лому ненамагн≥ченим доти, поки на нього не д≥Ї зовн≥шнЇ магн≥тне поле. јле обумовлюЇтьс¤ це в т≥лах парамагн≥тних ≥ в т≥лах д≥амагн≥тних р≥зними причинами. ƒ≥амагн≥тними Ї т≥ла, кожна частка ¤ких - чи атом молекула - знаход¤чись поза магн≥тним поле, не маЇ магн≥тн≥ властивост≥.

“≥льки зовн≥шнЇ магн≥тне поле перетворюЇ њх в елементарн≥ магн≥ти
(викликаЇ елементарн≥ струми), певним чином спр¤мован≥. Ќавпроти, частки парамагн≥тних речовин уже сам≥ по соб≥, ще до того, ¤к на них початок д≥¤ти зовн≥шнЇ поле, ¤вл¤ють собою елементарн≥ магн≥ти
(елементарн≥ струми). “ут роль зовн≥шнього магн≥тного поле зводитьс¤ до визначеноњ ор≥Їнтац≥њ, упор¤дкуванню розташуванн¤ цих магн≥тик≥в. ѕоки поле не д≥¤ло, ус≥ вони були розташован≥ безладно, хаотично, ≥ речовина в ц≥лому представл¤лос¤ нам ненамагничеиным. ” магн≥тному ж пол≥ ц≥ елементарн≥ магн≥ти вибудовуютьс¤ в б≥льш≥й чи менш≥й мер≥ р≥вноб≥жними ланцюжками ≥ речовина в ц≥лому намагн≥чуЇтьс¤.

” чому ж складаЇтьс¤ розходженн¤ м≥ж буд≥влею часток д≥амагн≥тних ≥ парамагн≥тних речовин? ¬ атомах ус≥х т≥л Ї велике число електрон≥в, що рухаютьс¤. ожний з них ≥ ¤вл¤Ї собою ампер≥в елементарний круговий струм. јле в атомах д≥амагн≥тних речовин до внесенн¤ њх у магн≥тне поле магн≥тн≥ д≥њ цих окремих струм≥в взаЇмно компенсують один одного, так що атом у ц≥лому не Ї елементарним магн≥том. оли ми вносимо таку речовину в магн≥тне поле, то на кожен електрон, що рухаЇтьс¤, д≥Ї сила Ћоренца, ≥ сукупна д≥¤ вс≥х цих сил, ¤к показуЇ розрахунок, приводить до того, що в атом≥ индуцируетс¤ визначений струм, тобто атом здобуваЇ властивост≥ елементарного магн≥тика. “ому що ц≥ струми Ї ≥ндукованими, то напр¤мок њхн≥й, в≥дпов≥дно до правила Ћенца, повинне бути протилежно напр¤мку струму в котушц≥, що створюЇ зовн≥шнЇ магн≥тне поле, тобто магн≥тний пот≥к в≥д цих струм≥в повинний послабл¤ти пот≥к зовн≥шнього поле, ≥ д≥амагн≥тне т≥ло в≥дштовхуЇтьс¤ в≥д магн≥ту.

¬ атомах парамагн≥тних речовин магн≥тн≥ д≥њ окремих електрон≥в не ц≥лком компенсують один одного, так що атом у ц≥лому ≥ сам по соб≥ Ї елементарним магн≥том. ƒ≥¤ зовн≥шнього магн≥тного поле упор¤дковуЇ розташуванн¤ цих елементарних струм≥в (магн≥тик≥в), причому струми ор≥Їнтуютьс¤ так, що њхн≥й напр¤мок переважно зб≥гаЇтьс¤ з напр¤мком струму котушки, що створюЇ зовн≥шнЇ магн≥тне поле. “ому магн≥тний пот≥к в≥д елементарних струм≥в у цьому випадку п≥дсилюЇ пот≥к котушки, ≥ парамагн≥тне т≥ло прит¤гаЇтьс¤ до магн≥ту.

—трого говор¤чи, д≥амагнетизм Ї загальною властив≥стю ус≥х речовин. «овн≥шнЇ магн≥тне поле робить ≥ на атоми парамагн≥тних речовин таке ж индуцирующее д≥¤, ¤к на атоми д≥амагн≥тних речовин.
јле в парамагн≥тних речовинах ц¤ д≥¤ перекриваЇтьс¤ б≥льш сильною д≥Їю, що ор≥ЇнтуЇ, зовн≥шнього магн≥тного поле, що упор¤дковуЇ власн≥ елементарн≥ струми атом≥в.

«≥ сказаного ¤сно, що властивост≥ парамагн≥тних т≥л можна було б по¤снити ≥ за допомогою г≥потези улона про елементарн≥ магн≥тики.
ќднак ¤вища д≥амагнетизму показують неприйн¤тн≥сть ц≥Їњ г≥потези, тому що зовн≥шнЇ поле не може ор≥Їнтувати елементарн≥ магн≥тики назустр≥ч полю, що потр≥бно б було допустити дл¤ по¤сненн¤ д≥амагнетизму. “≥льки теор≥¤ молекул¤рних струм≥в дозвол¤Ї, ¤к ми бачили, за допомогою ¤вищ ≥ндукц≥њ по¤снити д≥амагн≥тн≥ властивост≥ речовини пор¤д з парамагн≥тними.

ћи бачимо, таким чином, що д≥амагнетизм ≥ парамагнетизм порозум≥ваютьс¤ розходженн¤ми в буд≥вл≥ самих чи атом≥в молекул речовини.

ћагн≥тний захист. —аме собою зрозум≥ло, що. намагн≥чуванн¤ феромагн≥тних, парамагн≥тних ≥ д≥амагн≥тних т≥л в≥дбуваЇтьс¤ не т≥льки тод≥, коли ми пом≥щаЇмо њх усередину соленоњда, але ≥ взагал≥ завжди, коли речовина м≥ститьс¤ в магн≥тне поле. ¬ ус≥х цих випадках до магн≥тного пол¤, що ≥снувало до внесенн¤ нашого т≥ла, додаЇтьс¤ магн≥тне поле, обумовлене намагн≥чуванн¤м речовини, у результат≥ чого магн≥тне поле зм≥нюЇтьс¤. «≥ сказаного ран≥ше ¤сно, що найб≥льш сильн≥ зм≥ни поле в≥дбуваютьс¤ при внесенн≥ в нього феромагн≥тних т≥л, зокрема зал≥за. «м≥на магн≥тного поле навколо феромагн≥тних т≥л дуже зручно спостер≥гати, комалтаючись картиною силових л≥н≥й, одержуваноњ за допомогою зал≥зних обпилювань.

Ќа мал. 5 зображен≥, наприклад, зм≥ни, що спостер≥гаютьс¤ при внесенн≥ шматка зал≥за пр¤мокутноњ форми в магн≥тне поле, що ран≥ш було однор≥дним.

[pic]

ћал. 5 «м≥на магн≥тного поле при внесенн≥ в нього шматка зал≥за.

як бачимо, поле перестаЇ бути однор≥дним ≥ здобуваЇ складний характер: в одних м≥сц¤х воно п≥дсилюЇтьс¤, в ≥нш≥ - послабл¤Їтьс¤.

ƒуже ц≥каво ≥ практично важлива картина, що спостер≥гаЇтьс¤ при внесенн≥ в магн≥тне поле замкнутоњ зал≥зноњ судини, наприклад кульовоњ форми.

як видно з мал.6, у результат≥ додаванн¤ зовн≥шнього магн≥тного поле з полем зал≥за, що намагн≥тилос¤, поле у внутр≥шн≥й област≥ кул≥ майже зникаЇ. ÷им комалтаютьс¤ дл¤ створенн¤ магн≥тного чи захисту магн≥тноњ экранировки, тобто дл¤ захисту тих чи ≥нших прилад≥в в≥д д≥њ зовн≥шнього магн≥тного поле. артина, що ми спостер≥гаЇмо при створенн≥ магн≥тного захисту, зовн≥ нагадуЇ створенн¤ електростатичного захисту за допомогою пров≥дноњ оболонки. ќднак м≥ж цими ¤вищами Ї глибоке принципове розходженн¤.
” випадку електростатичного захисту металев≥ ст≥нки можуть бути ¤к завгодно тонк≥. ƒосить, наприклад, поср≥блити поверхн¤ скл¤ноњ судини, пом≥щеного в електричному пол≥, щоб усередин≥ судини не ви¤вилос¤ електричного поле, що обриваЇтьс¤ на поверхн≥ металу. ” випадку ж магн≥тного поле тонк≥ зал≥зн≥ ст≥нки не Ї захистом дл¤ внутр≥шнього простору: магн≥тн≥ поле проход¤ть кр≥зь зал≥зо, ≥ усередин≥ судини ви¤вл¤Їтьс¤ де¤ке магн≥тне поле. Ћише при досить товстих зал≥зних ст≥нках ослабленн¤ поле усередин≥ порожнини може зробитис¤ наст≥льки сильним, що магн≥тний захист здобуваЇ практичне значенн¤, хоча й у цьому випадку поле усередин≥ не знищуЇтьс¤ ц≥лком. ≤ в цьому випадку ослабленн¤ поле не Ї результат обриву його на поверхн≥ зал≥за; магн≥тн≥ силов≥ л≥н≥њ аж н≥¤к не обриваютьс¤, але ¤к ≥ ран≥ше залишаютьс¤ замкнутими, проход¤чи кр≥зь зал≥зо.

[pic] [pic]

ћал.6.ѕорожн¤ зал≥зна кул¤ внесена в однор≥дне магн≥тне т≥ло

«ображуючи граф≥чно розпод≥л силових л≥н≥й у товщ≥ зал≥за й у порожнин≥, одержимо картину мал.7 ¤ка ≥ показуЇ, що ослабленн¤ поле усередин≥ порожнини Ї результат зм≥ни напр¤мку силових л≥н≥й, а не њхнього обриву.

ќсобливост≥ феромагн≥тних т≥л. особлив≥стю феромагн≥тних т≥л Ї њхн¤ здатн≥сть до сильного намагн≥чуванн¤, унасл≥док ¤коњ магн≥тна проникн≥сть цих т≥л маЇ дуже велик≥ значенн¤. ” зал≥за, наприклад, величина дос¤гаЇ значень, що у тис¤ч≥ раз≥в перевершують значенн¤ в парамагн≥тних ≥ д≥амагн≥тних речовин. Ќамагн≥чуванн¤ феромагн≥тних т≥л було вивчено в досв≥дах ј. √. —толетова й ≥нших учених.

÷≥ досл≥ди показали, поверх того, що, на в≥дм≥ну в≥д парамагн≥тних ≥ д≥амагн≥тних речовин, магн≥тна проникн≥сть феромагн≥тних речовин сильно залежить в≥д напруженост≥ магн≥тного поле, при ¤к≥й робл¤ть њњ вим≥р. “ак, наприклад, у слабких пол¤х магн≥тна проникн≥сть , залоза дос¤гаЇ значень 5Ч6 тис¤ч, а в сильних пол¤х значенн¤ , падають до к≥лькох сотень ≥ нижче.

Ќамагн≥чуванн¤ т≥ла, пом≥щеного в магн≥тне поле, наприклад, усередину соленоњда з≥ струмом, викликаЇ зм≥на магн≥тного потоку.
“ому величину намагн≥чуванн¤ матер≥алу можна характеризувати р≥зницею тим часом магн≥тним потоком, що даЇ соленоњд з перетином у
1 див2, заповнений даною речовиною, ≥ тим потоком, що даЇ при т≥м же струм≥ цей соленоњд без сердечника в пов≥тр≥ (чи, точн≥ше, у вакуум≥). якщо порожн≥й соленоњд даЇ пот≥к ‘о, а заповнений Ч пот≥к
‘, то, в≥дпов≥дно до теор≥њ магн≥тноњ проникност≥, ‘= ‘о. “аким чином, величина
J=‘-‘о= ( - 1)*‘о ¤вл¤Ї собою той додатковий магн≥тний пот≥к, що створюЇтьс¤ намагн≥ченою речовиною. ÷ю величину ми ≥ будемо називати намагн≥чуванн¤м даноњ речовини. Ќамагн≥чуванн¤ залежить в≥д магн≥тноњ проникност≥ речовини ≥ в≥д величини потоку ‘о, у ¤кому виробл¤Їтьс¤ намагн≥чуванн¤.
«вертаЇтьс¤ увага на те, що ми вибираЇмо соленоњд з визначеною площею перетину (1 див2), тому що величина потоку залежить в≥д площ≥ перетину соленоњда.

” розд≥л≥ магн≥тна проникн≥сть, коли нас ц≥кавило в≥дношенн¤ поток≥в ‘/‘о, ц¤ обставина не мала значенн¤, тому що величина площ≥ перетину входить ≥ в чисельник ≥ в знаменник цього в≥дношенн¤. јле за м≥ру намагн≥чуванн¤ ми вибрали р≥зницю цих поток≥в; тому перетин соленоњда повинен бути ц≥лком визначене ≥ ми умовимос¤ брати його р≥вним 1 див2.

¬ивченн¤ залежност≥ намагн≥чуванн¤ зал≥за й ≥нших феромагн≥тних матер≥ал≥в в≥д напруженост≥ зовн≥шнього магн≥тного поле ви¤вл¤Ї р¤д особливостей цих речовин, що мають важливе практичне значенн¤.
¬≥зьмемо шматок ненамагн≥ченого зал≥за, пом≥стимо його в магн≥тне поле ≥ будемо вим≥рювати намагн≥чуванн¤ зал≥за J, поступово зб≥льшуючи напружен≥сть зовн≥шнього магн≥тного поле H.
Ќамагн≥чуванн¤ J зростаЇ спочатку р≥зко, пот≥м усе пов≥льн≥ше ≥, нарешт≥, при значенн¤х H б≥л¤ к≥лькох сотень ерстед намагн≥чуванн¤ перестаЇ зростати:

вс≥ елементарн≥ струми вже ор≥Їнтован≥, зал≥зо дос¤гло магн≥тного насиченн¤. √раф≥чно залежн≥сть величини J(H) в описуваному досв≥д≥ зображуЇтьс¤ кривоњ ќј на мал. 8. √оризонтальна частина ц≥Їњ кривоњ поблизу ј в≥дпов≥даЇ магн≥тному насиченню.

ƒос¤гши насиченн¤, почнемо послабл¤ти зовн≥шнЇ магн≥тне поле. ѕри цьому намагн≥чуванн¤ зал≥за зменшуЇтьс¤, але убуванн¤ це йде пов≥льн≥ше, н≥ж ран≥ш йшло його зростанн¤. «алежн≥сть м≥ж величинами J(H) у цьому випадку зображуЇтьс¤ галуззю кривий ј— на мал. 8. ћи бачимо, таким чином, що тому самому значенню H можуть в≥дпов≥дати р≥зн≥ значенн¤ намагн≥чуванн¤ (точки х, х и х" на мал.
8) у залежност≥ в≥д того, чи п≥дходимо ми до цього значенн¤ з боку малих чи з боку великих значень H. Ќамагн≥чуванн¤ зал≥за залежить, стало бути, не т≥льки в≥д того, у ¤к≥м пол≥ даний шматок знаходитьс¤, але ≥ в≥д попередньоњ ≥стор≥њ цього шматка. ÷е ¤вище одержало назву магн≥тного гистерезиса.

оли зовн≥шнЇ магн≥тне поле стаЇ р≥вним нулю, зал≥зо продовжуЇ збер≥гати де¤ке залишкове намагн≥чуванн¤, величина ¤кого характеризуЇтьс¤ в≥др≥зком ќ— нашого граф≥ка. ” цьому ≥ пол¤гаЇ причина того, що з чи зал≥за стал≥ можна виготовл¤ти пост≥йн≥ магн≥ти.
ƒл¤ подальшого розмагн≥чуванн¤ зал≥за потр≥бно прикласти зовн≥шнЇ магн≥тне поле, спр¤моване в протилежну сторону. ’≥д зм≥ни намагн≥чуванн¤ J при зростанн≥ напруженост≥ цього протилежно спр¤мованого поле зображуЇтьс¤ галуззю CDE кривоњ. Ћише коли напружен≥сть цього поле дос¤гне визначеного значенн¤ (у нашому досв≥д≥ значенн¤, зображуваного в≥др≥зком OD), зал≥зо буде ц≥лком розмагн≥чена (точка D). “аким чином, величина напруженост≥ що розмагн≥чуЇ поле (в≥др≥зок OD) Ї м≥рою того, наск≥льки м≥цно утримуЇтьс¤ стан намагн≥чуванн¤ зал≥за. ѓњ називають коэрцитивной силою. ѕри зменшенн≥ напруженост≥ поле зворотного напр¤мку ≥ пот≥м при зростанн≥ напруженост≥ поле перв≥сного напр¤мку х≥д зм≥ни намагн≥чуванн¤ зал≥за зображуЇтьс¤ галуззю кривоњ EC'A. ѕри новому повторенн≥ всього циклу розмагн≥чуванн¤, перемагн≥чуванн¤ ≥ повторного намагн≥чуванн¤ зал≥за в перв≥сному напр¤мку форма ц≥Їњ кривоњ повторюЇтьс¤.

[pic]

ћал. 8. рива намагн≥чуванн¤ залоза: залежн≥сть намагн≥чуванн¤ I в≥д напруженост≥ зовн≥шнього магн≥тного поле H .
—тр≥лки вказують напр¤мок процесу

{√алузь ќј зображуЇ х≥д намагн≥чуванн¤ вих≥дного ненамагн≥ченого матер≥алу ≥ не повторюЇтьс¤ при повторних циклах. ƒл¤ того щоб знову в≥дтворити галузь ќј, необх≥дно привести матер≥ал у перв≥сний ненамагн≥чений стан. ƒл¤ цього досить, наприклад, сильно нагр≥ти його.}

« мал. 8 видно, що ц¤ крива, що зображуЇ х≥д залежност≥ намагн≥чуванн¤ зал≥за J в≥д напруженост≥ зовн≥шнього поле H, маЇ вид петл≥. ѓњ називають петлею гистерезиса дл¤ даного сорту чи зал≥за стал≥. ‘орма петл≥ гистерезиса Ї найважлив≥шою характемалтикою магн≥тних властивостей того чи ≥ншого феромагн≥тного матер≥алу.
«окрема, знаючи њњ, ми можемо визначити так≥ важлив≥ характемалтики цього матер≥алу, ¤к його магн≥тне насиченн¤, залишкове намагн≥чуванн¤ ≥ коэрцитивную силу.

[pic]

.
ћал. 9. рив≥ намагн≥чуванн¤ дл¤ р≥зних сорт≥в зал≥за ≥ стал≥:
/ Ч м'¤ке зал≥зо; 2 Ч загартована сталь; 3 Ч незагартована сталь.

Ќа мал. 9 показана форма петл≥ гистерезиса дл¤ р≥зних сорт≥в зал≥за ≥ стал≥. «а формою ц≥Їњ петл≥ можна вибрати матер≥ал, що щонайкраще п≥дходить дл¤ т≥Їњ чи ≥ншоњ практичноњ задач≥. “ак, дл¤ виготовленн¤ пост≥йних магн≥т≥в необх≥дний матер≥ал з великий коэрцитивной силою
(сталь ≥ особливо спец≥альн≥ сорти кобальтовоњ стал≥); дл¤ електричних машин ≥ особливо дл¤ трансформатор≥в виг≥дн≥ матер≥али з дуже малою площею петл≥ гистерезиса, тому що вони, ¤к ви¤вл¤Їтьс¤, найменше нагр≥ваютьс¤ при перемагн≥чуванн≥; дл¤ де¤ких спец≥альних прилад≥в важлив≥ матер≥али, магн≥тне насиченн¤ ¤ких дос¤гаЇтьс¤ при малих пол¤х ≥ т.д.

Ќа в≥дм≥ну в≥д т≥л парамагн≥тних ≥ д≥амагн≥тних дл¤ ферромагнетик≥в величина ћ = ‘/‘о не залишаЇтьс¤ пост≥йноњ, а залежить в≥д напруженост≥ зовн≥шнього що намагн≥чуЇ поле Ќ. ÷¤ залежн≥сть дл¤ магн≥тного сплаву (пермалло¤) ≥ дл¤ м'¤кого зал≥за показана на мал.10. як ми бачимо, дана величина маЇ мал≥ початков≥ значенн¤ в слабких пол¤х, пот≥м наростаЇ до максимального значенн¤ ≥ при подальшому зб≥льшенн≥ поле в котушц≥ знову зменшуЇтьс¤.
¬ажливо в≥дзначити, що при дос¤гненн≥ визначеноњ температури магн≥тна проникн≥сть феромагн≥тних т≥л р≥зко падаЇ до значенн¤, близького до 1. ÷¤ температура, характерна дл¤ кожноњ феромагн≥тноњ речовини, зветьс¤ точки юр≥. {ћова йде не про т≥м нагр≥ванн≥ п≥д д≥Їю вихрових струм≥в ‘уко, що випробують ус≥ метали, пом≥щен≥ в перем≥нне магн≥тне поле, але про нагр≥ванн¤ феромагн≥тних т≥л, обумовленому њх перемагн≥чуванн¤м ≥ зв'¤заному з≥ своЇр≥дним внутр≥шн≥м терт¤м у перемагничиваемом речовин≥.}

ѕри температурах вище точки юр≥ ус≥ феромагн≥тн≥ т≥ла стають парамагн≥тними. ” зал≥за точка юр≥ дор≥внюЇ 767∞—, у н≥келю 360∞—, у кобальту близько 1130∞—. ” де¤ких феромагн≥тних сплав≥в точка
юр≥ лежить поблизу 100∞—.

[pic]

ћал. 10. «алежн≥сть в≥д Ќ у магн≥тного сплаву пермалло¤

(1) ≥ в м'¤кого зал≥за (2).

ѕер≥одичне перемагн≥чуванн¤ феромагн≥тного зразка зв'¤зано з витратою енерг≥њ на його нагр≥ванн¤. ѕлоща петл≥ гистерезиса пропорц≥йна к≥лькост≥ теплоти, що вид≥л¤Їтьс¤ в одиниц¤ об'Їму ферромагнетика за один цикл перемагн≥чуванн¤.

ѕри температурах нижче точки юр≥ феромагн≥тний зразок розбитий на мал≥ област≥ мимов≥льноњ (спонтанноњ) однор≥дноњ намагн≥ченост≥, називан≥ доменами. Ћ≥н≥йн≥ розм≥ри домен≥в пор¤дку (10-5 Ч 10-4 м).
”середин≥ кожного домена речовина намагн≥чена до насиченн¤ .

ѕ≥д час в≥дсутност≥ зовн≥шнього магн≥тного поле магн≥тн≥ моменти домен≥в ор≥Їнтован≥ в простор≥ так, що результуючий магн≥тний момент розмагн≥ченого зразка дор≥внюЇ нулю.

Ќамагн≥чуванн¤ феромагн≥тного зразка в зовн≥шн≥м магн≥тному пол≥ складаЇтьс¤, по-перше, у зсув≥ границь домен≥в ≥ росту розм≥р≥в тих домен≥в, вектори магн≥тних момент≥в ¤ких близьк≥ в напр¤мку до магн≥тноњ ≥ндукц≥њ ¬ поле, ≥, по-друге, у поворот≥ магн≥тних момент≥в ц≥лих домен≥в по напр¤мку поле ¬. ” досить сильному магн≥тному пол≥ дос¤гаЇтьс¤ стан магн≥тного насиченн¤, коли весь зразок намагн≥чений по полю ≥ його намагн≥чен≥сть J не зм≥нюЇтьс¤ при подальшому зб≥льшенн≥ ¬.

¬им≥ру г≥ромагн≥тного в≥дношенн¤ дл¤ ферромагнетик≥в показали, що елементарними нос≥¤ми магнетизму в них Ї сп≥нов≥ магн≥тн≥ моменти електрон≥в . ” сучасн≥й квантово-механ≥чн≥й теор≥њ феромагнетизму по¤снена природа мимов≥льноњ намагн≥ченост≥ ферромагнетик≥в ≥ природа виникненн¤ сильного внутр≥шнього поле .

‘еромагн≥тними властивост¤ми можуть волод≥ти кмалтали речовин, атоми ¤ких мають не заповнен≥ електронами внутр≥шн≥ оболонки , так що проекц≥¤ результуючого сп≥нового магн≥тного моменту на напр¤мок магн≥тного поле в≥дм≥нна в≥д нул¤. «а певних умов завд¤ки обм≥нн≥й взаЇмод≥њ м≥ж електронами сус≥дн≥х атом≥в, що маЇ особливу квантово- механ≥чну природу, ви¤вл¤Їтьс¤ ст≥йким такий стан ферромагнетика, коли спини електрон≥в вс≥х атом≥в у межах одного домена ор≥Їнтован≥ однаково. ” такий спос≥б виникаЇ спонтанне намагн≥чуванн¤ домен≥в до насиченн¤. ѕри нагр≥ванн≥ ферромагнетика до точки юр≥ тепловий рух руйнуЇ област≥ спонтанноњ намагн≥ченост≥ ≥ речовина утрачаЇ своњ особлив≥ магн≥тн≥ властивост≥.

ѕри в≥дсутност≥ зовн≥шнього магн≥тного поле магн≥тн≥ моменти окремих домен≥в ор≥Їнтован≥ хаотично ≥ компенсують один одного, тому результуючий магн≥тний момент ферромагнетика дор≥внюЇ нулю ≥ ферромагнетик не намагн≥чений. «овн≥шнЇ магн≥тне поле ор≥ЇнтуЇ по полю магн≥тн≥ моменти не окремих атом≥в, ¤к це маЇ м≥сце у випадку парамагнетик≥в, а ц≥лих областей спонтанноњ намагн≥ченост≥. “ому з ростом Ќ намагн≥чен≥сть J ≥ магн≥тна ≥ндукц≥њ ” вже в досить слабких пол¤х ростуть дуже швидко. ÷им порозум≥ваЇтьс¤ також зб≥льшенн¤ м ферромагнетик≥в до максимального значенн¤ в слабких пол¤х. ≈ксперименти показали, що залежн≥сть ” в≥д Ќ не Ї такий плавний, а маЇ сх≥дчастий вид. ÷е св≥дчить про те, що усередин≥ ферромагнетика домени повертаютьс¤ по полю стрибком.

ѕри ослабленн≥ зовн≥шнього магн≥тного поле до нул¤ ферромагнетики збер≥гають залишкове намагничение, тому що тепловий рух не в змоз≥ швидко дезор≥Їнтувати магн≥тн≥ моменти наст≥льки великих утворень, ¤кими Ї домени. “ому ≥ спостер≥гаЇтьс¤ ¤вище магн≥тного гистерезиса. ƒл¤ того щоб .ферромагнетик розмагн≥тити, необх≥дно прикласти коэрцитивную силу; розмагн≥чуванню спри¤ють також струшуванн¤ ≥ нагр≥ванн¤ ферромагнетика. “очка юр≥ ви¤вл¤Їтьс¤ т≥Їю температурою, вище ¤коњ в≥дбуваЇтьс¤ руйнуванн¤ доменноњ структури.

≤снуванн¤ домен≥в у ферромагнетик≥в доведено експериментально.
ѕр¤мим експериментальним методом њхнього спостереженн¤ Ї метод порошкових ф≥гур. Ќа ретельно в≥дпол≥ровану поверхню ферромагнетика наноситьс¤ вод¤на суспенз≥¤ др≥бного феромагн≥тного порошку
(наприклад, магнетиту). „астки ос≥дають переважно в м≥сц¤х максимальноњ неоднор≥дност≥ магн≥тного поле, тобто на границ¤х м≥ж доменами. “ому ос≥лий порошок окреслюЇ границ≥ домен≥в ≥ под≥бну картину можна сфотографувати п≥д м≥кроскопом. Ћ≥н≥йн≥ розм≥ри домен≥в ви¤вилис¤ р≥вними lO-4ЧlO-2 див.

ѕодальший розвиток теор≥њ феромагнетизму ‘ренкелем ≥
√ейзенбергом, а також р¤д експериментальних факт≥в дозволили з'¤сувати природу елементарних нос≥њв феромагнетизму. ¬ даний час установлено, що магн≥тн≥ властивост≥ ферромагнетик≥в визначаютьс¤ сп≥новими магн≥тними моментами електрон≥в. ”становлено також, що феромагн≥тними властивост¤ми можуть волод≥ти т≥льки кмалтал≥чн≥ речовини, в атомах ¤ких маютьс¤ недобудован≥ внутр≥шн≥ електронн≥ оболонки з нескомпенсованими спинами. ” под≥бних кмалталах можуть виникати сили, що змушують сп≥нов≥ магн≥тн≥ моменти електрон≥в ор≥Їнтуватис¤ паралельно один одному, що ≥ приводить до виникненн¤ областей спонтанного намагн≥ченн¤. ÷≥ сили, називан≥ обм≥нними силами, мають квантову природу Ч вони обумовлен≥ хвильовими властивост¤ми електрон≥в.

“ому що феромагнетизм спостер≥гаЇтьс¤ т≥льки в кмалталах, а вони мають ан≥зотроп≥ю, то в монокмалталлах ферромагнетик≥в повинна мати м≥сце ан≥зотроп≥¤ магн≥тних властивостей (њхн¤ залежн≥сть в≥д напр¤мку в кмалтал≥). ƒ≥йсно, досв≥д показуЇ, що в одних напр¤мках у кмалтал≥ його намагн≥чен≥сть при даному значенн≥ напруженост≥ магн≥тного поле найб≥льша (напр¤мок легчайшего намагн≥ченн¤), в ≥нш≥ Ч найменша (напр¤мок важкого намагн≥ченн¤). « розгл¤ду магн≥тних властивостей ферромагнетик≥в випливаЇ, що вони схож≥ на сегнетоэлектрики .

≤снують речовини, у ¤ких обм≥нн≥ сили викликають антипаралельну ор≥Їнтац≥ю сп≥нових магн≥тних момент≥в електрон≥в. “ак≥ т≥ла називаютьс¤ антиферромагнетиками. ѓхнЇ ≥снуванн¤ теоретично було передв≥щено Ћ. ƒ. Ћандау. јнтиферромагнетиками Ї де¤к≥ з'Їднанн¤ марганцю (Mn, Mn2),зал≥за (Fe, Fe2) ≥ багатьох ≥нших елемент≥в. ƒл¤ них також ≥снуЇ антиферомагн≥тна точка юр≥ (точка Ќеел¤*), при ¤к≥й магн≥тне упор¤дкуванн¤ сп≥нових магн≥тних момент≥в порушуЇтьс¤ й антиферромагнетик перетворюЇтьс¤ в парамагнетик.

ќстанн≥м часом велике значенн¤ придбали нап≥впров≥дников≥ ферромагнетики-феррити, х≥м≥чн≥ сполуки типу Me*Fe2O3, де MeЧион двовалентного металу (ћn, «, Ni, —u, Mg, Zл, Cd, Fe). ¬они в≥др≥зн¤ютьс¤ пом≥тними феромагн≥тними властивост¤ми ≥ великим питомим електричним опором (у м≥ль¤рди раз б≥льшим, н≥ж у метал≥в).
‘еррити застосовуютьс¤ дл¤ виготовленн¤ пост≥йних магн≥т≥в, ферритових антен, сердечник≥в рад≥очастотних контур≥в, елемент≥в оперативноњ пам'¤т≥ в обчислювальн≥й техн≥ц≥, дл¤ покритт¤ пл≥вок у магн≥тофонах ≥ в≥деомагн≥тофонах ≥ т.д.

¬ластивост≥ ферромагнетик≥в ≥ ¤к≥сн≥ основи природи феромагнетизму

ќсобливий клас магнетик≥в утворюють речовини, у ¤ких магн≥тна проникн≥сть у сотн≥ ≥ тис¤ч≥ раз≥в перевищуЇ магн≥тну проникн≥сть звичайних матер≥ал≥в. ÷≥ речовини одержали назва ферромагнетик≥в.
ƒо них в≥днос¤тьс¤ зал≥зо, н≥кель, кобальт ≥ њхн≥ з'Їднанн¤ ≥ сплави. ≤ншою в≥дм≥нною рисою ферромагнетиков Ї те, що њхн¤ намагн≥чен≥сть J залежить в≥д Ќ нел≥н≥йно, причому при великих пол¤х настаЇ стан магн≥тного насиченн¤ (мал.2). ќск≥льки залежн≥сть
J в≥д Ќ нелин≥йна, то ≥ магн≥тна сприйн¤тлив≥сть ?m залежить в≥д напруженост≥ (мал.2). р≥м нел≥н≥йноњ залежност≥ м≥ж J ≥ Ќ (або м≥ж
¬ и Ќ) дл¤ ферромагнетик≥в характерно також на¤вн≥сть ¤вища гистерезиса (мал.3). ÷е ¤вище пол¤гаЇ в т≥м , що процес намагничени¤ ферромагнетика необоротний у б≥льш≥й своњй частин≥, тому крива намагничени¤ не зб≥гаЇтьс¤ з крив≥й размагничени¤. якщо спочатку розмагн≥чений зразок намагн≥тити в поступово зростаючому магн≥тному пол≥ по крив≥й 0-1 (крива перв≥сного намагничени¤), а пот≥м зменшити напружен≥сть магн≥тного пол¤, то ≥ндукц≥¤ ” випливаЇ не по перв≥сн≥й крив≥й 0-1, а зм≥нюЇтьс¤ в≥дпов≥дно до крив≥й 1-2.

оли напружен≥сть полючи стане р≥вноњ нулев≥ (крапка 2), намагниченн¤ не зникаЇ ≥ характеризуЇтьс¤ величиною ¬r (в≥др≥зок 0-
2 на мал.3), що називаЇтьс¤ залишковою ≥ндукц≥Їю. Ќамагн≥чен≥сть маЇ при цьому значенн¤ Jr, називане залишковою намагн≥чен≥стю.
Ќамагн≥чен≥сть звертаЇтьс¤ в нуль лише п≥д д≥Їю полючи Ќc (в≥др≥зок
0-3 на мал. 3) зворотн≥ напр¤мки . ¬еличина напруженост≥ полючи Ќс називаЇтьс¤ коерцитивной силою ферромагнетика. ≤снуванн¤ залишковоњ намагн≥ченост≥ уможливлюЇ виготовленн¤ пост≥йних магн≥т≥в.
ѕост≥йний магн≥т тим краще збер≥гаЇ своњ властивост≥, чим б≥льше величина коерцитивноњ сили матер≥алу, з ¤коњ в≥н виготовлений.

ƒосл≥дами Ёйнштейна ≥ ƒ≈ √ааза було доведено, що в≥дпов≥дальним за магн≥тн≥ властивост≥ ферромагнетик≥в Ї власн≥ (сп≥нов≥ ) магн≥тн≥ моменти електрон≥в (а не орб≥тальн≥ , ¤к у диа- ≥ парамагнетиков). јтоми елемент≥в, що волод≥ють феромагн≥тними властивост¤ми (Fe, Co, N≥), мають де¤ку особлив≥сть. ” них порушуЇтьс¤ посл≥довн≥сть заповненн¤ м≥сць в оболонках ≥ шарах: перш н≥ж ц≥лком "забудуЇтьс¤" нижн¤ оболонка, починаЇтьс¤ заповненн¤ вище розташованоњ оболонки. ” результат≥ електронн≥ сп≥ни де¤ких внутр≥шн≥х оболонок ви¤вл¤ютьс¤ нескомпенсиро- ванними. “аким чином, феромагн≥тними властивост¤ми можуть волод≥ти т≥льки так≥ речовини, в атомах ¤ких маютьс¤ недобудован≥ внутр≥шн≥ електронн≥ оболонки. р≥м того, досл≥дженн¤ феромагн≥тних кристал≥в дозволили ви¤вити в них област≥ з мимов≥льноњ (спонтанноњ ) намагн≥чен≥стю - так називан≥ домени, л≥н≥йн≥ розм≥ри ¤ких 1-10 мкм
(мал.).

[pic]

ћал. ƒоменна структура ферромагнетика:

а) п≥д час в≥дсутност≥ зовн≥шнього пол¤,

б) при на¤вност≥ зовн≥шнього пол¤

” межах кожного домена нескомпенсован≥ спини ор≥Їнтован≥ в одному напр¤мку , тобто речовина в домен≥ знаходитьс¤ в стан≥ магн≥тного насиченн≥ ≥ волод≥Ї визначеним магн≥тним моментом. Ќапр¤мку цих момент≥в дл¤ р≥зних доменов р≥зн≥, так що п≥д час в≥дсутност≥ зовн≥шнього пол¤ сумарний момент завжди дор≥внюЇ нулю.

—или, що змушують магн≥тн≥ моменти електрон≥в вибудовуватис¤ паралельно один одному, називаютьс¤ обм≥нними. ѓхнЇ по¤сненн¤ в рамках класичноњ ф≥зики неможливо (даЇтьс¤ т≥льки квантовою механ≥кою). якщо пом≥стити ферромагнетики в зовн≥шнЇ магн≥тне поле, то спочатку, при слабких пол¤х, спостер≥гаЇтьс¤ зсув границь домен≥в (область 0-а крив≥й намагничени¤ на мал.3). ” результат≥ цього в≥дбуваЇтьс¤ зб≥льшенн¤ розм≥р≥в тих доменов, магн≥тн≥ моменти ¤ких складають з напр¤мок полючи Ќ менший кут за рахунок доменов, у ¤ких кут м≥ж Pm ≥ H б≥льше . ѕри зб≥льшенн≥ Ќ маЇ м≥сце поворот магн≥тних момент≥в домен≥в у напр¤мку полю¤ (область ј-1 крив≥й намагничени¤ на мал.3). ѕри цьому моменти електрон≥в у межах домена повертаютьс¤ одночасно, без порушенн¤ паралельност≥ один одному. ÷≥ процеси Ї необоротними, що ≥ служить причиною гистерезиса.

ƒл¤ кожного ферромагнетика маЇтьс¤ визначена температура “с, при ¤к≥й област≥ спонтанного намагничени¤ розпадаютьс¤ ≥ речовина утрачаЇ феромагн≥тн≥ властивост≥ (стаЇ звичайним парамагнетиком).
÷¤ температура називаЇтьс¤ крапкою юр≥.

“очки юр≥ де¤ких речовин:

–озгл¤нуто залежн≥сть магн≥тноњ проникност≥ в≥д напруженост≥ магн≥тного пол¤ дл¤ ферромагнетик≥в.

[pic]

ѕриведен≥ значенн¤ температури юр≥ дл¤ р¤ду магнетик≥в.

¬ивченн¤ гистерезиса феромагн≥тних матер≥ал≥в

ƒозвол¤Ї одержувати петлю гистерезиса феромагн≥тних матер≥ал≥в; визначати коерцетивну силу ≥ роботу перемагн≥чуванн¤ за один цикл.

ќснови теор≥њ феромагнетизму.

Ќа в≥дм≥ну в≥д д≥амагнетизму ≥ парамагнетизму, що Ї властивост¤ми окремих чи атом≥в молекул речовини, феромагн≥тн≥ властивост≥ речовини порозум≥ваютьс¤ особливост¤ми його кмалтал≥чноњ структури. јтоми зал≥за, ¤кщо вз¤ти њх, наприклад, у паропод≥бному стан≥, сам≥ по соб≥ диамагнитны чи лише слабко парамагнитн≥. ‘еромагнетизм Ї властив≥сть зал≥за у твердому стан≥, тобто властив≥сть кмалтал≥в зал≥за.

” цьому нас переконуЇ р¤д факт≥в. Ќасамперед на це вказуЇ залежн≥сть магн≥тних властивостей зал≥за й ≥нших феромагн≥тних матер≥ал≥в в≥д обробки, що зм≥нюЇ њхн¤ кмалтал≥чна буд≥вл¤
(загартуванн¤, отжиг). ƒал≥ ви¤вл¤Їтьс¤, що з парамагн≥тних ≥ д≥амагн≥тних метал≥в можна виготовити сплави, що волод≥ють високими феромагн≥тними властивост¤ми. “акий, наприклад, сплав √ойслера, що майже не уступаЇ по своњх магн≥тних властивост¤х залозу, хоча в≥н складаЇтьс¤ з таких слабко магн≥тних метал≥в, ¤к м≥дь (60%), марганець (25%) ≥ алюм≥н≥й (15%). « ≥ншого боку, де¤к≥ сплави з феромагн≥тних матер≥ал≥в, наприклад сплав з 75% зал≥за ≥ 25% н≥келю, майже не магнитны. Ќарешт≥, самим вагомим п≥дтвердженн¤м Ї те, що при дос¤гненн≥ визначеноњ температури (точка юр≥) ус≥ феромагн≥тн≥ речовини утрачають своњ феромагн≥тн≥ властивост≥.

‘еромагн≥тн≥ речовини в≥др≥зн¤ютьс¤ в≥д парамагн≥тних не т≥льки дуже великим значенн¤м магн≥тноњ проникност≥ ≥ њњ залежн≥стю в≥д напруженост≥ поле, але ≥ дуже своЇр≥дним зв'¤зком м≥ж намагн≥чуванн¤м ≥ напружен≥стю що намагн≥чуЇ поле. ÷¤ особлив≥сть знаходить своЇ вираженн¤ в ¤вищ≥ гистерезиса з ус≥ма його насл≥дками: на¤вн≥стю залишкового намагн≥чуванн¤ ≥ коэрцитивной сили.

” чому причина гистерезиса? ¬ид кривих мал. 8 ≥ 9, - розходженн¤ м≥ж ходом наростанн¤ намагн≥чуванн¤ ферромагнетика при зб≥льшенн≥ поле Ќ и ходом його розмагн≥чуванн¤ при зменшенн≥ Ќ,- показуЇ, що при зм≥н≥ намагн≥чуванн¤ ферромагнетика, тобто при чи зб≥льшенн≥ зменшенн≥ напруженост≥ зовн≥шнього поле, ор≥Їнтац≥¤ ≥ дезор≥Їнтац≥¤ елементарних магн≥т≥в не в≥дразу випливаЇ за полем, а в≥дбуваЇтьс¤ з в≥домим в≥дставанн¤м. ƒокладне вивченн¤ процес≥в намагн≥чуванн¤ ≥ розмагн≥чуванн¤ зал≥за й ≥нших феромагн≥тних речовин показало, що феромагн≥тн≥ властивост≥ речовини визначаютьс¤ не магн≥тними властивост¤ми окремих чи атом≥в молекул, що сам≥ по соб≥ парамагнитны, а намагн≥чуванн¤м ц≥лих областей, називаних доменами,- невеликих д≥л¤нок речовини, що м≥ст¤ть дуже велика к≥льк≥сть атом≥в.

¬заЇмод≥¤ магн≥тних момент≥в окремих атом≥в ферромагнетика приводить до створенн¤ надзвичайно сильних внутр≥шн≥х магн≥тних пол≥в, що д≥ють у межах кожноњ такоњ област≥ ≥ що вибудовують, у межах ц≥Їњ област≥, вс≥ атомн≥ магн≥тики паралельно один одному, ¤к показано на мал. 11. “аким чином, нав≥ть при в≥дсутност≥ зовн≥шнього поле феромагн≥тна речовина складаЇтьс¤ з р¤ду окремих областей, кожна з ¤кий мимов≥льно намагн≥чена до насиченн¤. јле напр¤мок намагн≥чуванн¤ дл¤ р≥зних областей по-р≥зному, так що внасл≥док хаотичност≥ розпод≥лу цих областей т≥ло в ц≥лому ви¤вл¤Їтьс¤ у в≥дсутност≥ зовн≥шнього поле ненамагииченным.

ѕ≥д впливом зовн≥шнього поле в≥дбуваЇтьс¤ перебудова ≥ перегрупуванн¤ таких Ђобластей мимов≥льного намагн≥чуванн¤ї, у результат≥ ¤коњ одержують перевагу т≥ област≥, намагн≥чуванн¤ ¤ких паралельно зовн≥шньому полю, ≥ речовина в ц≥лому ви¤вл¤Їтьс¤ намагн≥ченим.

ќдин ≥з приклад≥в такоњ перебудови областей мимов≥льного намагн≥чуванн¤ показаний на мал. 11. “ут схематично зображен≥ дв≥ сум≥жн≥ област≥, напр¤мки намагн≥чуванн¤ ¤ких перпендикул¤рне друг до друга.

ѕри накладенн≥ поле Ќ частина атом≥в област≥ ¬, у ¤кий намагн≥чуванн¤ перпендикул¤рне до пол¤, на границ≥ њњ з областю ј, у ¤к≥й намагн≥чуванн¤ р≥вноб≥жне полю, повертаЇтьс¤, так що напр¤мок њхнього магн≥тного моменту стаЇ р≥вноб≥жним полю. ” результат≥ область ј, намагн≥чена паралельно зовн≥шньому полю, розширюЇтьс¤ за рахунок тих областей, у ¤ких напр¤мок намагн≥чуванн¤ утворить велик≥ кути з напр¤мком поле, ≥ виникаЇ переважне намагн≥чуванн¤ т≥ла по напр¤мку зовн≥шнього поле. ” дуже сильних зовн≥шн≥х пол¤х можлив≥ ≥ повороти напр¤мку ор≥Їнтац≥њ вс≥х атом≥в у межах ц≥лоњ област≥.

ѕри зн¤тт≥ (зменшенн≥) зовн≥шнього поле в≥дбуваЇтьс¤ зворотний процес розпаду ≥ дезор≥Їнтац≥њ цих областей, тобто розмагн≥чуванн¤ т≥ла. „ерез велик≥ в пор≥вн¤нн≥ з атомами розм≥р≥в Ђобластей мимов≥льного намагн≥чуванн¤ї ¤к процес ор≥Їнтац≥њ њх, так ≥ зворотний процес дезор≥Їнтац≥њ в≥дбуваЇтьс¤ з набагато великими утрудненн¤ми, чим установленн¤ чи ор≥Їнтац≥њ дезор≥Їнтац≥њ окремих чи молекул атом≥в, що маЇ м≥сце в парамагн≥тних ≥ д≥амагн≥тних т≥лах. ÷им ≥ порозум≥ваЇтьс¤ в≥дставанн¤ намагн≥чуванн¤ ≥ розмагн≥чуванн¤ в≥д зм≥ни зовн≥шнього поле, т. е. гистерезис феромагн≥тних тел.

[pic]
ћал. 11. —хема, що ≥люструЇ ор≥Їнтац≥ю молекул¤рних магн≥т≥в у
Ђобласт¤х мимов≥льного намагн≥чуванн¤ї ј и ¬. а) «овн≥шнЇ магн≥тне поле в≥дсутнЇ; б) п≥д д≥Їю зовн≥шнього магн≥тного поле Ќ област≥ ј и ¬ перебудовуютьс¤.

≈фект Ѕаркгаузена

Ѕаркгаузена ефект - стрибкопод≥бна зм≥на намагн≥ченост≥ ферромагнетик≥в при безперервн≥й зм≥н≥ зовн≥шн≥х умов, наприклад магн≥тного пол¤. ѕри пов≥льному намагн≥чуванн≥ феромагн≥тного зразка у вим≥рювальн≥й котушц≥, над¤гнутоњ на зразок, у ланцюз≥ котушки з'¤вл¤ютьс¤ ≥мпульси струму , обумовлен≥ стрибкопод≥бною зм≥ною намагн≥ченост≥ ћ зразка. ќсобливо ¤скраво
Ѕаркгаузена ефект ви¤вл¤Їтьс¤ в магн≥то-м'¤ких матер≥алах на крутих д≥л¤нках кривоњ намагн≥чуванн¤ ≥ петл≥ гистерезиса, де доменна структура зм≥нюЇтьс¤ в результат≥ процес≥в зсуву границь феромагн≥тних домен≥в.
Ќа¤вн≥ у ферромагнетику р≥зного роду неоднор≥дност≥ (сторонн≥ включенн¤ , дислокац≥њ, залишков≥ механ≥чн≥ напруги ≥ т.д.) перешкоджають перебудов≥ доменноњ структури. оли границ¤ домена, зм≥щаючи при зб≥льшенн≥ магн≥тного пол¤ Ќ, зустр≥чаЇ перешкоду (наприклад, стороннЇ включенн¤ ), вона зупин¤Їтьс¤ ≥ залишаЇтьс¤ нерухомоњ при подальшому зб≥льшенн≥ полючи. ѕри де¤кому зрослому значенн≥ пол¤ границ¤ переборюЇ перешкоду ≥ стрибком перем≥щаЇтьс¤ дал≥, до черговоњ перешкоди, вже без зб≥льшенн¤ пол¤. „ерез под≥бн≥ затримки крива намагн≥чуванн¤ ферромагнетика маЇ сх≥дчастий характер (мал.).

«алежн≥сть намагн≥ченост≥ в≥д магн≥тного пол¤

[pic] мал.

—трибкопод≥бна зм≥на намагн≥ченост≥ може бути викликана не т≥льки полем, але ≥ншими зовн≥шн≥ми впливами (наприклад, плавною зм≥ною напруг або температури), при ¤ких в≥дбуваЇтьс¤ зм≥на доменноњ структури зразка.

≈фект Ѕаркгаузена - один з безпосередн≥х доказ≥в доменноњ структури ферромагнетик≥в, в≥н дозвол¤Ї визначити обс¤г окремого домена. ƒл¤ б≥льшост≥ ферромагнетик≥в цих обс¤г≥в дор≥внюЇ 10-6-10-9 див 3. ¬ивченн¤
Ѕаркгаузена ефекту дозволило краще зрозум≥ти динам≥ков≥ доменноњ структури ≥ встановити зв'¤зок м≥ж числом стрибк≥в ≥ основних характеристик петл≥ гистерезиса (коэрцитивной силою ≥ т.д.).

«а аналог≥Їю з ефектами Ѕаркгаузена у ферромагнетиках стрибки перепол¤ризац≥њ в сегнетоэлектриках також називаютьс¤ стрибками
Ѕаркгаузена.

“ехн≥чна реал≥зац≥¤ ефекту Ѕаркгаузена

—хема техн≥чноњ реал≥зац≥њ представлена на мал.

—хема спостереженн¤ ефекту Ѕаркгаузена

[pic]

ѕозначенн¤:

1 - котушка з феромагн≥тним стрижнем;

2 - амперметр;

3 - Їмн≥сть ;

4 - реостат з опором R(t);

U(t) - ≥мпульсна напруга ;

L(t) - ≥ндуктивн≥сть котушки 1.

ѕри зм≥н≥ R(t) стрибкопод≥бно зм≥нюЇтьс¤ намагн≥чен≥сть феромагн≥тного стрижн¤, що стрибкопод≥бно зм≥нюЇ частоту коливань стр≥лки амперметра
(суперпозиц≥¤ частот коливань).

«астосуванн¤ ефекту

¬икористовуЇтьс¤ при визначенн≥ обс¤г≥в доменов у ферромагнетик≥в.

‘еромагн≥тн≥ матер≥али
‘еромагн≥тн≥ матер≥али под≥л¤ютьс¤ на двох груп: магн≥тно-м'¤к≥ ≥ магн≥тно-тверд≥. а) ћагн≥тно-м'¤к≥ матер≥али (таблиц¤ є1) застосовуютьс¤ в ¤кост≥ магнитопровод≥в (сердечник≥в) у пристро¤х ≥ приладах , де магн≥тний пот≥к пост≥йний (полюсн≥ башмаки ≥ сердечники вим≥рювального механ≥зму) або перем≥нний (наприклад, магнитопров≥д трансформатора).
¬они мають низьке значенн¤ коерцитивной сили Hc (нижче 400ј/м), високою магн≥тною проникн≥стю ≥ малими утратами в≥д гистерезиса. ƒо ц≥Їњ групи матер≥ал≥в в≥днос¤тьс¤ : техн≥чне зал≥зо ≥ низкоуглеродистые стали, листов≥ електротехн≥чн≥ стал≥, железоникелевые сплави з високою проникн≥стю (пермаллои) ≥ оксидн≥ ферромагнетики - феррити й оксифери.
“ехн≥чне зал≥зо з≥ зм≥стом вуглецю до 0,04%, вуглеродн≥ стал≥ ≥ чавун широко застосовуютьс¤ дл¤ магнитопровод≥в, що працюють в умовах пост≥йних магн≥тних пол≥в . “ехн≥чне зал≥зо маЇ високу ≥ндукц≥ю насиченн¤ (до 2,2 “л), високою магн≥тною проникн≥стю ≥ низкою коерцитивной силою.
≈лектротехн≥чн≥ стал≥ - це сплави зал≥за з кремн≥Їм (1-4%). Ўл¤хом зм≥ни зм≥сту кремн≥ю ≥ застосуванн¤м р≥зних технолог≥чних прийом≥в виход¤ть стал≥ ≥з широким д≥апазоном магн≥тних властивостей. ремн≥й пол≥пшуЇ властивост≥ техн≥чного зал≥за: зб≥льшуютьс¤ початковоњ ≥ максимальна магн≥тн≥ проникност≥, зменшуЇтьс¤ коерцитивна¤ сила, зменшуютьс¤ втрати енерг≥њ в≥д гистерезиса, зб≥льшуЇтьс¤ питомий електричний оп≥р, що важливо дл¤ зменшенн¤ так званих вихрових струм≥в , що виникають при цикл≥чно зм≥нюЇтьс¤ магн≥тному пол≥ ≥ що нагр≥вають магнитопровод.
—тал≥, з низьким зм≥стом кремн≥ю, мають низьку магн≥тну проникн≥сть, велику ≥ндукц≥ю насиченн¤ ≥ великих питомих втрат, вони застосовуютьс¤ в установках ≥ приладах ланцюг≥в пост≥йного струму або перем≥нного струму низькоњ частоти. —тал≥ з високим зм≥стом кремн≥ю застосовуютьс¤ в тих випадках, коли потр≥бно мати високу магн≥тну проникн≥сть у слабких ≥ середн≥х пол¤х ≥ мал≥ утрати в≥д гистерезиса ≥ вихрових струм≥в , унасл≥док чого вони можуть застосуютьс¤ дл¤ магнитопроводов, що працюють при п≥двищен≥й частот≥ струму .
–озгл¤немо де¤к≥ види магн≥то-м'¤ких матер≥ал≥в, що найб≥льше часто застосовуютьс¤ в промисловост≥.
ѕермаллои - це сплави р≥зного процентного вм≥сту зал≥за ≥ н≥келю, а де¤к≥ з них , кр≥м того, мол≥бдену, хрому, кремн≥ю, алюм≥н≥ю.
ѕермаллои мають високу магн≥тну проникн≥сть, у 10-15 раз≥в б≥льшу, н≥ж у листовоњ електротехн≥чноњ стал≥. ” цих сплавах ≥ндукц≥¤ насиченн¤ дос¤гаЇтьс¤ при малих напр¤женност¤х полючи (в≥д дес¤тих часток до дек≥лькох сотень ампер≥в на метр). ќдн≥ з них мають низьку ≥ндукц≥ю насиченн¤ Bs (близько 0,6 -0,8 “л), ≥нш≥ - в≥дносно високу
(1,3 - 1,6 “л). ƒо першоњ групи в≥днос¤тьс¤ высоконикелевые пермаллои, що наприклад м≥стить 79% н≥келю ≥ 3,8% мол≥бдену, у ¤кого
ћн=22000; ћmax=120000; Bs=0,75“л. ƒо другоњ групи в≥днос¤тьс¤ низконикелевые пермаллои, що наприклад м≥ст¤ть 45% н≥келю, у ¤кого
ћн=2500; ћmax=23000; Bs=1,5“л.

” пермалло≥в ≥з пр¤мокутною петлею гистерезиса (мал. 6) ступ≥нь пр¤мокутности петл≥ характеризуЇтьс¤ в≥дношенн¤м залишковоњ ≥ндукц≥њ
Br до максимальноњ ≥ндукц≥њ Bmax, п≥д ¤кою розум≥ють ≥ндукц≥ю при напруженост≥ пол¤, у 5-10 раз≥в перевищуючу коерцитивну силу. ÷е в≥дношенн¤ дос¤гаЇ 0,85-0,99. оерцитивна сила таких пермалло≥в лежить у межах в≥д 1 до 30 ј/м.
ћагн≥тн≥ властивост≥ пермалло≥в у сильному ступен≥ залежать в≥д технолог≥њ њхнього виготовленн¤.

” таблиц≥ приведен≥ дан≥ про магн≥тн≥ властивост≥ де¤ких магн≥то- м'¤ких матер≥алах. “ак≥ матер≥али намагн≥чуютьс¤ у в≥дносно слабких магн≥тних пол¤х ≥ мають висок≥ значенн¤ початковоњ µн ≥ максимальноњ
µmax магн≥тних проникностей, малим значенн¤м коерцитивноњ сили Hc .
«наченн¤ Bmax - максимальноњ магн≥тноњ ≥ндукц≥њ - в≥дпов≥даЇ намагн≥ченост≥ насиченн¤ ферромагнетик≥в.

ћагн≥тн≥ властивост≥ де¤ких магн≥то-м'¤ких матер≥ал≥в

” таблиц≥ приведен≥ дан≥ про магн≥тн≥ властивост≥ де¤ких магн≥то- м'¤ких матер≥алах. “ак≥ матер≥али намагн≥чуютьс¤ у в≥дносно слабких магн≥тних пол¤х ≥ мають висок≥ значенн¤ початковоњ µн ≥ максимальноњ
µmax магн≥тних проникностей, малим значенн¤м коэрцитивной сили Hc .
«наченн¤ Bmax - максимальноњ магн≥тноњ ≥ндукц≥њ - в≥дпов≥даЇ намагн≥ченост≥ насиченн¤ ферромагнетик≥в

б) ћагн≥тно-тверд≥ матер≥али (таблиц¤ є2) призначен≥ дл¤ виготовленн¤ пост≥йних магн≥т≥в ус≥л¤кого призначенн¤. ÷≥ матер≥али характеризуютьс¤ великий коерцитивною силою ≥ великою залишковою ≥ндукц≥Їю.
ƒо магн≥тно-твердих матер≥ал≥в в≥днос¤тьс¤ : вуглеродн≥, вольфрамов≥, хромист≥ ≥ кобальтов≥ стал≥; њхн≥й коерцитивна¤ сила
5000-8000 ј/м, залишкова ≥ндукц≥¤ 0,8 - 1“л. ¬они мають ковк≥сть, п≥ддаютьс¤ прокатц≥, механ≥чн≥й обробц≥ ≥ випускаютьс¤ промислов≥стю у вид≥ смуг або аркуш≥в.
ƒо магн≥тно-твердих матер≥ал≥в, що волод≥ють кращими магн≥тними властивост¤м, в≥днос¤тьс¤ сплави: альни, альниси, альнико й ≥н. ¬они характеризуютьс¤ коэрцитивной силою Hc =20 000*60 000 ј/м ≥ залишковою ≥ндукц≥Їю Br=0,4*0,7 “л.

ћагн≥тн≥ властивост≥ де¤ких магн≥то-твердих матер≥ал≥в
” таблиц≥ приведен≥ основн≥ дан≥ про магн≥тн≥ властивост≥ де¤ких магн≥то-твердих матер≥ал≥в. ÷≥ матер≥али намагн≥чуютьс¤ в пор≥вн¤но сильних магн≥тних пол¤х ≥ мають велик≥ значенн¤ коерцитивноњ сили
Hc, великою залишковою магн≥тною ≥ндукц≥Їю Br, великими значенн¤ми щ≥льност≥ енерг≥њ магн≥тного пол¤ ?=Br ?Hc ≥ пор≥вн¤но малими значенн¤ми магн≥тноњ проникност≥.

|‘ерромагнетик|Ќс, |¬r, |?max, |¬ластивост≥ |
| |ј/м |Tл |ƒж/м3 | |
|јльни-3 |40000 |0,5 |7200 |—плави мають велик≥ |
| | | | |значенн¤ |
| | | | |коэрцитивной сили ≥ |
| | | | |залишковою |
| | | | |≥ндукц≥Їю. ў≥льн≥сть|
| | | | |6900 кг/м3 (альни) ≥|
| | | | |7100 кг/м3 |
| | | | |(альнико). |
| | | | |«астосовуютьс¤ дл¤ |
| | | | |виготовленн¤ литих |
| | | | |пост≥йних магн≥т≥в. |
|јльнико-15 |48000 |0,75 |12000 | |
|јльнико-18 |52000 |0,90 |19400 | |
|ћагнико |40000 |1,23 |32250 |¬ысококоерцитивний |
| | | | |сплав, щ≥льн≥стю |
| | | | |7000кг/м3. —плав |
| | | | |використовуЇтьс¤ дл¤|
| | | | |виготовленн¤ |
| | | | |пост≥йних магн≥т≥в. |
| | | | |ћагн≥ти з магнико |
| | | | |при р≥вном≥рн≥й |
| | | | |магн≥тн≥й енерг≥њ в |
| | | | |4 рази легше |
| | | | |магн≥т≥в з≥ сплаву |
| | | | |альни. |

≈кспериментальне вивченн¤ властивостей ферромагнетик≥в.

¬еликий внесок в експериментальне вивченн¤ властивостей ферромагнетиков вн≥с ј. √. —толетов. «апропонований ним експериментальний метод пол¤гав у вим≥р≥ магн≥тного потоку ‘m у феромагн≥тних к≥льц¤х за допомогою бал≥стичного гальванометра.

“оро≥д, первинна обмотка ¤кого складалас¤ з N1 витк≥в, мав сердечник з досл≥джуваного матер≥алу (наприклад, в≥дпаленого зал≥за). ¬торинна обмотка з N2 витк≥в була замкнута на бал≥стичний гальванометр G
(мал. ј). ќбмотка N1 включалас¤ в ланцюг акумул¤торноњ батарењ Ѕ.
Ќапруга , прикладена до ц≥Їњ обмотки, а, отже, ≥ силу струму ≤1 у н≥й можна було зм≥нювати за допомогою потенц≥ометра R1. Ќапр¤мок струму зм≥нювалос¤ за допомогою комутатора .

ѕри зм≥н≥ напр¤мку струму в обмотц≥ N1 на протилежне, у ланцюз≥ обмотц≥ N2 виникав короткочасний ≥ндукц≥йний струм ≥ через бал≥стичний гальванометр проходив електричний зар¤д q , що дор≥внюЇ в≥дношенню уз¤того з≥ зворотним знаком зм≥ни потокосцеплени¤ вторинноњ обмотки до електричного опору R у ланцюз≥ гальванометра:

якщо сердечник тонкий , а площа поперечного перер≥за дор≥внюЇ S, то магн≥тна ≥ндукц≥¤ полю¤ в сердечнику

Ќапружен≥сть магн≥тного пол¤ в сердечнику обчислюЇтьс¤ по наступн≥й формул≥:

де Lср - середн¤ л≥н≥¤ сердечника. «наючи B ≥ H можна знайти намагн≥чен≥сть.

–озгл¤немо ще один спос≥б експериментального вивченн¤ властивостей ферромагнетиков (на наш погл¤д один з найб≥льш наочних).
ƒаний метод аналог≥чний попередн≥й , але в≥дм≥нн≥сть пол¤гаЇ в тому, що в м≥сце гальванометра застосовуЇтьс¤ електронний осциллограф. «а допомогою осциллографа ќсц (див. нижче схему) ми одержуЇмо наочне п≥дтвердженн¤ ¤вища магн≥тного гистерезиса, спостер≥гаючи петлю на екран≥ приладу .
–озгл¤немо пристр≥й експериментальноњ установки .

Ќапруга зн≥маЇтьс¤ з потенц≥ометра Rр пропорц≥йно намагн≥чуЇ струм
≤, а отже, напруженост≥ пол¤ в експериментальному зразку Ёо. ƒал≥, сигнал, що зн≥маЇтьс¤ з реостата Rр, подаЇтьс¤ на вх≥д (’), тобто на пластини горизонтального в≥дхиленн¤ осциллографа.

« входу ≥нтегруючого ланцюжка (пунктирний пр¤мокутник на схем≥) зн≥маЇтьс¤ напруга Uc, що пропорц≥йно швидкост≥ зм≥ни магн≥тноњ ≥ндукц≥њ, тобто подаЇтьс¤ на вх≥д (Y) осциллографа, пластини вертикального в≥дхиленн¤ .

‘ерромагнетики без метал≥в?

¬≥домо, що магн≥тними властивост¤ми волод≥Ї так названа тр≥ада зал≥зо - кобальт - н≥кель, ще де¤к≥ метали ≥ сплави. ¬ластив≥сть феромагнетизму, власне, ≥ одержало назву в≥д зал≥за, що очолюЇ цю групу. ќднак у метал≥в ≥стотний недол≥к : вони важк≥ ! ≤ хто б в≥дмовивс¤ в≥д магн≥тних матер≥ал≥в легше? —таб≥льн≥ при звичайн≥й к≥мнатн≥й температур≥ ≥ магн≥тн≥ властивост≥, що збер≥гають, невиразно довгий час, вони могли б знайти широкий спектр застосуванн¤: в≥д створенн¤ "невагомих" електромотор≥в до розробки нових метод≥в збереженн¤ ≥нформац≥њ.

«а останн≥ роки експериментатори не раз ви¤вл¤ли слабк≥ феромагн≥тн≥ властивост≥ в орган≥чних пол≥мер≥в. «вичайно, дл¤ практичного застосуванн¤ в ¤кост≥ "магн≥т≥в" так≥ з'Їднанн¤ не годили , однак, ¤к говоритьс¤, сл≥д був уз¤тий... ≤ от у 1991 роц≥ дв≥ групи вчених практично одночасно (з ≥нтервалом у ¤кусь пару м≥с¤ц≥в) обнародували отриман≥ ними ц≥кав≥ результати.

’≥м≥кам “ок≥йського ун≥верситету на чол≥ з ћ≥норов≥ иносита вдалос¤ синтезувати феромагн≥тну орган≥чна сполука т≥льки з легких елемент≥в! ” його склад вход¤ть вуглець, водень, азот ≥ кисень. ÷е орган≥чний кристал, за структурою стосовний до гетероциклическим з'Їднань . ¬иразна назва "паранитрофенилнитронилнироксид", на щаст¤
, у побутовому х≥м≥чному побут≥ скорочують до скромного символу p-
NPNN. Ќа думку унио јвага, одного з творц≥в новоњ речовини, його феромагн≥тн≥ властивост≥ порозум≥ваютьс¤ на¤вн≥стю в молекулах p-
NPNN так званих непарних електрон≥в, внасл≥док чого ц≥ молекули - з х≥м≥чноњ точки зору - повод¤тьс¤ аналог≥чно ≥онам метал≥в. ” результат≥ взаЇмод≥њ спинов непарних електрон≥в останн≥ вступають у
"феромагн≥тне спарюванн¤", ор≥Їнтуючи молекули речовини в одному напр¤мку . “аким чином, магн≥тн≥ властивост≥ отриманого орган≥чного кристала залежать в≥д способу "упакуванн¤" складових його молекул.
”загал≥ ж дл¤ б≥льшост≥ твердих орган≥чних речовин характерно зовс≥м ≥нше - њхньоњ молекули вступають у "антиферомагн≥тне спарюванн¤", так що p-NPNN у своЇму род≥ ун≥кальний.

[pic]
’≥м≥чна формула ферромагнетика без металу. ¬≥дзначено непарн≥ електрони, взаЇмод≥¤ ¤ких додаЇ речовин≥ магн≥тн≥ властивост≥
(зв'¤зок N-0).

јле... завжди Ї своЇ "але". ѕо-перше, магн≥тн≥ властивост≥ p-NPNN ви¤вл¤ютьс¤ при температур≥ нижче 0,65 ƒќ (к≥мнатного њњ не назвеш).
ѕо-друге, його феромагнетизм усе-таки слабкий. –озроблювач≥ кажуть: створити сильний магн≥т т≥льки з орган≥чного матер≥алу, без включенн¤ метал≥в, "у принцип≥ досить складно".

√рупа х≥м≥к≥в з≥ —Ўј, очолювана ƒжоэлем ћ≥ллером, синтезувала органометаллический ферромагнетик на основ≥ ванад≥ю й орган≥чноњ групи тет-рацианоэтилена. ¬≥н збер≥гаЇ магн≥тн≥ властивост≥ майже до
350 ƒќ, що в≥дпов≥даЇ 77∞ —, ≥ температурний критер≥й, отже, дотриманий... Ќа жаль, без "але" не об≥йшлас¤ й тут: речовина ви¤вилос¤ вкрай нестаб≥льним ≥ при взаЇмод≥њ з пов≥тр¤м швидко розкладаЇтьс¤ нав≥ть при звичайн≥й к≥мнатн≥й температур≥.

ѕроте перш≥ кроки по шл¤ху до орган≥чного магн≥ту зроблен≥. ≤ в цьому напр¤мку посп≥шно кинулис¤ багато х≥м≥чних лаборатор≥й...

¬исновки
ќстанн≥м часом у зв'¤зку з м≥кром≥н≥атюризац≥Їю рад≥оелектронноњ апаратури ви¤вл¤Їтьс¤ великий ≥нтерес до вивченн¤ ≥ викомалтанн¤ дл¤ обробки ≥нформац≥њ специф≥чних доменних структур- смугових, цил≥ндричних домен≥в (÷ћƒ) ≥ р¤ду ≥нших. ƒовгий час м≥кром≥н≥атюризац≥¤ магн≥тних елемент≥в ≥ пмалтроњв значно в≥дставав в≥д м≥кром≥н≥атюризац≥њ нап≥впров≥дникових пмалтроњв. ќднак, в останн≥ роки тут дос¤гнут≥ велик≥ усп≥хи. ¬они зв'¤зан≥ з можлив≥стю викомалтанн¤ одиничного магн≥тного домена ¤к елементарного нос≥¤ ≥нформац≥њ. «вичайно таким нос≥Їм ≥нформац≥њ Ї ÷ћƒ. ¬≥н формуЇтьс¤ за певних умов у монокмалталлических чи пластинках пл≥вках де¤ких ферритов.

ƒоменна структура таких тонких ферритових пл≥вок дуже специф≥чна. ’арактер домен≥в ≥ границь м≥ж ними ≥стотно залежить в≥д товщини пл≥вки. ѕри мал≥й товщин≥ через те, що фактор, що розмагн≥чуЇ, у площин≥ пл≥вки на багато пор¤дк≥в менше, н≥ж у напр¤мку нормал≥ до нењ, намагн≥чен≥сть розташовуЇтьс¤ паралельно площини пл≥вки. ” цьому випадку утворенн¤ домен≥в ≥з протилежними напр¤мками намагн≥чуванн¤ по товщин≥ пл≥вки не в≥дбуваЇтьс¤. ” пл≥вках, товщина ¤ких б≥льше де¤коњ критичний, можливе утворенн¤ домен≥в смуговоњ конф≥гурац≥њ. ѕл≥вка розбиваЇтьс¤ на довг≥ вузьк≥ домени шириною в≥д часток м≥крометра до дек≥лькох м≥крометр≥в, причому сус≥дн≥ домени намагн≥чен≥ в протилежних напр¤мках уздовж нормал≥ до поверхн≥. “ак≥ магн≥тн≥ пл≥вки одержали назва
Ђзакритичнихї, њхн¤ товщина знаходитьс¤ в межах 0,3-10 мкм

ƒодаток зовн≥шнього магн≥тного поле, спр¤мованого перпендикул¤рно площини пл≥вки з≥ смуговими доменами, приводить до зм≥ни розм≥р≥в ≥ форми домен≥в. ѕри зб≥льшенн≥ поле в≥дбуваЇтьс¤ зменшенн¤ довжини смугових домен≥в, а пот≥м найменший домен перетворюЇтьс¤ в цил≥ндричний. ” де¤кому ≥нтервал≥ значень зовн≥шнього магн≥тного поле в пл≥вц≥ можуть ≥снувати ¤к смугов≥ домени, так ≥ ÷ƒћ. ѕодальше зб≥льшенн¤ поле приводить до того, що
÷ƒћ зменшуЇтьс¤ в д≥аметр≥, а оставшиес¤ смугов≥ домени перетворюютьс¤ в цил≥ндричн≥. ÷ƒћ можуть зникнути (коллапсировать) при дос¤гненн≥ де¤кого значенн¤ поле ≥, таким чином, ус¤ пл≥вка намагн≥титьс¤ однородно. ”перше ÷ƒћ спостер≥галис¤ в пл≥вках ортоферритов Ц речовинах, що мають х≥м≥чну формулу
Rfe3, де R- р≥дкоземельный елемент.
÷ƒћ можуть викомалтовуватис¤ дл¤ створенн¤ запам'¤товуючих ≥ лог≥чних пмалтроњв. ѕри цьому на¤вн≥сть домена в дан≥й крапц≥ пл≥вки в≥дпов≥даЇ значенню Ђ1ї, а в≥дсутн≥сть Цзначенню Ђ0ї. ƒл¤ збереженн¤ ≥ передач≥ ≥нформац≥њ за допомогою ÷ƒћ потр≥бно ум≥ти формувати домени, збер≥гати њх, перем≥щати в задану крапку, ф≥ксувати њхн¤ чи пмалутн≥сть в≥дсутн≥сть (тобто зчитувати ≥нформац≥ю), а також руйнувати непотр≥бн≥ ÷ƒћ.

—писок використаноњ л≥тератури:

1. ≤род≥в ».≈. Ђ≈лектромагнетизмї. ќсновн≥ закони

ћ. ; Ћаборатор≥¤ базових знань, 2000
2. ѕавлов ѕ.¬., „уб≥в ј.‘. У‘≥зика твердого т≥лаФ

ћ. Ц ¬ища школа, 2000
3. яворский Ѕ.ћ., ƒетлаф ј.ј. Уƒов≥дник по ф≥зиц≥Ф

ћ. Цнаука.‘изматлит, 1996
4. ≈лементарний п≥дручник ф≥зики п≥д ред. Ћандсберга √.—. У≈лектрика ≥ магнетизмФ

ћ. Ц Ќаука, 1975
5. “рофимова “.». У урс ф≥зикиФ

ћ. Ц ¬ища школа, 1999
-----------------------

[pic]

U¬’

“мб

Ёо

Rр

ќсц

‘ерромагнетики
ћ≥н≥стерство осв≥ти та науки ”крањни Ќац≥ональний ун≥верситет ДЋьв≥вська пол≥техн≥каФ урсова робота Ќа тему:Ф‘ерромагнетикиФ « курсу: Дћатер≥алознавствоФ ¬иконав: —тудент гр.≈ј-21...

–еформы собственности и социальна¤ дифференциаци¤ в переходный период ”краина
–≈‘ќ–ћџ —ќЅ—“¬≈ЌЌќ—“» » —ќ÷»јЋ№Ќјя ƒ»‘‘≈–≈Ќ÷»ј÷»я ¬ ѕ≈–≈’ќƒЌќ… ѕ≈–»ќƒ.(50 страниц) ѕЋјЌ.¬ведение. I. —обственность как составна¤ часть инфраструктуры рыночной экономики. 1. ќбщественна¤ собственность, сущность и...

ћатематические модели в программе логического проектировани¤
—одержание ¬ведение 5 ...

Сайт управляется системой uCoz