44. Что такое энергия магнитной кристаллографической анизотропии?
Упорядоченное выстраивание магнитных моментов спинов электронов есть результат взаимодействия электронов. Какое направления выбирут магнитные моменты спинов в кристаллической решетке? В этом случе необходимо учесть пространственное расположение орбиты электрона в кристаллической решетке. В силу вступает взаимодействие между магнитными моментами орбит и магнитными моментами спинов. Это взаимодействие , обозначаемое как энергия магнитной кристаллографической анизотропии, и определяет направление, в котором выстроятся магнитные моменты спинов. Возникает магнитныя кристаллографическая анизотропия (различие в направлениях) спонтанного намагничевания в кристаллической решетке.
45. Перечислить характеристики петли магнитного гистерезиса.
Характеристики:
Нс - коэрцитивное поле; Mr - остаточный магнитный момент; Ms - магнитный момент насыщения. Схематически приведена доменная структура образца для некоторых точек петли.
Площадь петли, характеризующая работу перемагничивания образца.
46. Различие магнитомягких и магнитожестких материалов и его причины.
МАГНИТОТВЕРДЫЕ МАТЕРИАЛЫ - (магнитожесткие материалы), намагничиваются до насыщения и перемагничиваются в сравнительно сильных магнитных полях напряженностью в тысячи и десятки тысяч А/м. Характеризуются высокими значениями коэрцитивной силы, остаточной магнитной индукции, магнитной энергии на участке размагничивания ("спинка" петли гистерезиса). В качестве магнитотвердых материалов используются, напр., сплавы типа магнико, ални, викаллой, некоторые ферриты, соединения редкоземельных элементов с кобальтом. Из магнитотвердых материалов изготовляют постоянные магниты.
МАГНИТОМЯГКИЕ МАТЕРИАЛЫ - намагничиваются до насыщения и перемагничиваются в относительно слабых магнитных полях напряженностью ~ 8-800 А/м. Характеризуются высокой магнитной проницаемостью, низкой коэрцитивной силой, малыми потерями на гистерезис и вихревые токи. Подразделяются на материалы для техники слабых токов (напр., пермаллой, пермендюр, смешанные ферриты, феррогранаты) и электротехнические стали. К магнитомягким материалам специального назначения относятся термомагнитные сплавы и магнитострикционные материалы.
Легконамагничивающиеся вещества, как правило, так же легко и размагничиваются (чистое железо); труднонамагничивающиеся вещества (сталь) остаются сильнонамагниченными и после удаления внешнего магнитного поля. Первые вещества обычно называют магнитомягкими, вторые - магнитожесткими.
47. Причины возникновения доменной структуры в ферромагнетиках.
Ферромагнитные домены (области самопроизвольной намагниченности) — намагниченные до насыщения части объёма ферромагнетика (обычно имеющие линейные размеры ~10-3—10-2 см), на которые он разбивается ниже температуры Кюри. Векторы намагниченности доменах в отсутствие внешнего магнитного поля ориентированы таким образом, что результирующая намагниченность ферромагнитного образца в целом, как правило, равна нулю.
Разбиение ферромагнетика на Д. объясняется следующими причинами. Если бы весь ферромагнетик был намагничен до насыщения в одном направлении, то на его поверхности возникли бы магнитные полюсы и в окружающем пространстве было бы создано магнитное поле. Для этого требуется больше энергии, чем при разбиении ферромагнетика на Д., при котором магнитное поле вне образца отсутствует (магнитный поток замыкается внутри образца). При неизменном объёме и постоянной температуре в ферромагнетике реализуются лишь такие доменные структуры, для которых свободная энергия минимальна.
“Ферромагнетик состоит из областей (доменов),в каждой из которых атомные магнитные моменты направлены одинаково, т.е.каждый домен намагничен до насыщения. ”
