1. Закон Кюри

Входы: температура.

Выходы: намагниченность.

Графическая иллюстрация:

Рис. 2.47. Температурная зависимость удельной магнитной восприимчивости χ

Сущность:

Закон Кюри - температурная зависимость удельной магнитной восприимчивости χ некоторых парамагнетиков, имеющая вид, представленный на (рис.2.47). Закону Кюри подчиняются газы (кислород О₂, окись азота NO), пары щелочных металлов, разбавленные жидкие растворы парамагнитных солей редкоземельных элементов и некоторые парамагнитные соли в кристаллическом состоянии (у таких солей между ионами - носителями магнитного момента -расположены препятствующие их взаимодействию группы атомов, лишённые момента, напр. молекулы кристаллизационной воды, аммиака и др.).

Каждый ферромагнетик имеет точку Кюри – температуру, выше которой ферромагнитный материал превращается в парамагнитный. Диапазон температур Кюри для ферромагнетиков очень широк: у радолиния температура Кюри 20⁰ C, для чистого железа - 1043 К. Практически всегда можно подобрать вещество с нужной температурой Кюри.

Математическое описание:

,где

T- температура,

, где

N – число молекул газа,

μ- относительная магнитная проницаемость,

χ– магнитная восприимчивость,

k – постоянная Больцмана.

Допустимые пределы измерения:

Постоянная магнитного поля 10-10 (А/м).

Измерение Т в пределах от 0 до .

Измерение от -0,5….

С для кислорода=.

Применение.

1. А.с. 266 029: Магнитная муфта скольжения, содержащая корпус и многополюсный ротор с постоянными магнитами, отличающаяся тем, что с целью автоматического включения муфты при заданной температуре, она снабжена шунтами, установленными между полюсами ротора и выполненного из термореактивного материала, имеющего характеристику магнитной проницаемости с точкой Кюри, соответствующей заданной температуре, а корпус и ротор изготовлены из материала с точкой Кюри, соответствующей температуре выше заданной.

2. Патент ФРГ 1 243 791: Термолюминисцентный дозиметр, содержащий дозиметрический элемент, заключенный в герметизированную прозрачную камеру и снабженный носителем люминисцентного материала, нагреваемый индукционным путем, отличающийся тем, что носитель содержит ферромагнитный материал, точка Кюри которого соответствуют определенной максимальной температуре.

2. Виллари эффект

Входы: сила, давление.

Выходы: намагниченность.

Графическая иллюстрация:

Рис. 2.48. Проявление эффекта Виллари

Сущность:

Влияние механических деформаций (растяжения, кручения, изгиба и т. д.) на намагниченность ферромагнетика. Виллари эффект обратен магнитострикции (изменению размеров ферромагнетика при его намагничивании). На (рис. 2.48) намагниченность ферромагнетика изменяется под действием давления на образец.

Ферромагнетики (например, никель), которые при намагничивании сокращаются в размерах (обладают отрицательной магнитострикцией), при растяжении уменьшают свою намагниченность (отрицательный Виллари эффект). Наоборот, растяжение ферромагнетиков с положительной магнитострикцией (например, стержня из железо-никелевого сплава с 65% Ni) приводит к увеличению их намагниченности (положительный Виллари эффект).

При сжатии знак Виллари эффект меняется на обратный. Виллари эффект объясняется тем, что при действии механических напряжений изменяется доменная структура ферромагнетика, определяющая его намагниченность.

Математическое описание:

,

где - направляющие косинусы вектора J_s и направляющие измерений (относительно ребер куба);

a₁ и a₂ - константы анизотропии:

, .

Относительное удлинение: .

Применение:

Виллари эффект находит применение в технике при создании материалов с заданными магнитными свойствами.