Глава I. Литературный обзор

1.1. Ферромагнетики. Природа ферромагнетизма

В ферромагнетике под действием магнитного поля создается такая намагниченность , которая в десятки и сотни раз превышает первопричину, т.е. намагничивающее поле . Эта способность сохраняется у ферромагнетиков до температуры Кюри ( ).

С увеличением намагничивающего поля намагниченность возрастает всё медленнее.

Намагниченность и индукция зависят от нелинейным образом. Кривые типа и называют кривыми намагничивания. Их вид может быть различен в зависимости от способа получения (измерения) и исходного состояния ферромагнетика.

1.2. Кривая намагничивания

Ферромагнетик в отсутствии внешнего магнитного поля разбит на определённые области, каждая из которых намагничена до насыщения. В размагниченном состоянии, несмотря на намагниченность каждого домена до насыщения, суммарный магнитный момент ферромагнетика в отсутствие внешнего магнитного поля равен нулю. Под действием магнитного поля в ферромагнетике происходит изменение величины проекции магнитных моментов, отличный от нуля. Зависимость намагниченности от величины приложенного магнитного поля носит название кривой намагничивания. Намагниченность не является линейной функцией поля и связана с ним известным соотношением , где - абсолютная магнитная проницаемость. В качестве исходного состояния ферромагнетика следует принять размагниченное.Кривая намагничивания существенно зависит от исходного магнитного состояния ферромагнетика. Если исходное магнитное состояние ферромагнетика соответствует размагниченному состоянию, то кривая намагничивания носит название основной или первоначальной.

Р ис. 1. Основные участки кривой намагничивания

По характеру процессов намагничивания условно можно разбить на пять участков [1,256]:

• участок I характеризуется постоянной восприимчивостью, т.е.

(1)

• участок II носит название области Релея. Намагничивание на этом участке в основном осуществляется за счёт обратимого упругого смещения доменных границ.

• участок III характеризуется высоким значением магнитной восприимчивости. В этой области намагниченность меняется большими скачками Баркгаузена, вызванным необратимым смещением доменных границ.

• на участке IV восприимчивость постепенно уменьшается. Процесс намагничивания на этом участке осуществляется в основном за счёт вращения векторов спонтанной намагниченности на направление внешнего магнитного поля. Работа по повороту векторов спонтанной намагниченности на направление действующего поля затрачивается против энергии кристаллографической анизотропии, которая стремится удержать векторы спонтанной намагниченности в направлении легкого намагничивания. Процесс вращения происходит преимущественно обратимо.

• на участке парапроцесса V процессы смещения и вращения закончены. На этом участков сильных магнитных полях незначительное увеличение намагниченности связано с дополнительной ориентацией спиновых магнитных моментов в направлении приложенного поля.