книги из ГПНТБ / Мишин Д.Д. Процессы намагничивания и перемагничивания в магнетиках конспект лекций

научно-токн;;-:еская

Г С Р СКЗЕМПЛЯР

АННОТАЦИЯ

В конопекте лекций "Пропеосн намагничивания и леремагничивания в магнетиках" приведена физическая систематизация основных резуль­ татов научно-исследовательских работ по изучению процеооов намаг - ничивания и перемагничивания магнетиков с учётом их реальной, т . е . содержащей дефекты криотал-лческой решётки. При этом используются новые достижения в облаоти физики реальных кристаллов. При состав­ лении конспекта лекций был использован многолетний опыт автора,чи­ тающего курс для отудентов физиков-магнитчиков.

Конспект лекций может быть иопользован студентами и аспиранта­ ми университетов, втузов , где изучаются магнитные материалы.

Ответственный редактор:

кандидат физико-математических наук А.И.ЦЖЕЛЕВ

ВВЕДЕНИЕ

Роль иагнетиков в современной технике систематически возрас­ тает. Их применение во многих случаях существенно влияет на разви - тие таких важнейших областей техники, как электромашиностроение,ра­ диотехника, электронная техника, приборостроение^ вычислительная техника, автоматические устройства и системы управления. В связи с возрастающим применением магнетиков прогрессивно увеличивается произ­ водство магнитных материалов, разрабатываются и находят все большее использование новые виды магнетиков.

Свойства магнитных материалов чрезвычайно структурно-чувстви­ тельны. Так, магнитная проницаемость и коэрцитивная сила многих маг­ нетиков в зависимости от структурного состояния могут изменяться в десятки тысяч раз. В связи с необходимостью выяснения физической при­ роды специфической структурной чувствительности и огромного практи - ческого значения магнитных свойств магнетиков возникла и в последние годы развилась физика магнитных материалов.

Развитие физики магнитных материалов имеет большое значение и для современной физики реального твердого тела в целом. Магнитные ма­ териалы обладают структурой твердых тел, но в то ке время обладают и специфическими магнитными свойствами, изучение которых во многих слу­ чаях дает возможность получить такие сведения о микроструктуре реаль­

Несмотря на большое техническое и научное значение, многие вопросы физики магнитных материалов изучены еще недостаточно. Повы­ шение свойств магнитных материалов соотавляет важнейшую и актуальней­ шую проблему физики магнитных материалов .Основными задачами этой проб­ лемы являются установление механизмов процессов намагничивания и перемзгкичивания, обусловленных реальной (дефектной) структурой кристал­ лической решетки, развитие количественной теории и на этой основе разработка способов повышения свойств магнитных материалов.

\ 1-2. Обменное взаимодействие электронов. Самопроизвольная намагниченность магнетиков

Основной особенностью магнетиков является наличие у них са­ мопроизвольной (спонтанной) намагниченности, существующей независи­ мо от действия внешних магнитных полей.

Самопроизвольная намагниченность магнетиков обусловлена спе­ цифическим квантово-механическиы обменным взаимодействием электро - нов. Энергия системы электронов зависит от величины их результи­ рующего спинового магнитного момента. Эту энергию (обменную) для двух электронов записывают в таком виде

лельная ориентация спинов. При.А -= 0 минимум '.реализуется при анти­ параллельной ориентации спинов.

Параллельная ориентация спиновых магнитных моментов либо антипараллельная ориентация различных по величине суммарных спино­ вых магнитных моментов обусловливает самопроизвольную намагничен - ность магнетиков.

Если самопроизвольная намагниченность нарушается и возни­ кает некоторая неоднородность намагниченности, то увеличение обмен­

Рис.1-1. Экспериментальные кривые, характеризующие температурную зависимость намагниченности насыщения железа, никеля и кобальта