2. Гистерезис, обусловленный задержкой роста зародышей перемагничивания.

Этот механизм имеет место в той или иной степени во всех ферромагнетиках. При действии внешнего поля с направлением, обратным первоначальному намагничиванию, происходит постепенный рост зародышей до критических размеров, после чего рост энергетически выгоден, т. е. энергетически выгоден процесс перемагничивании. Поле, соответствующее началу этого процесса, называют полем старта. Затем перемагничивание может происходить при поле, меньшем поле старта, называемом критическим. Для образования зародыша перемагничивания необходима энергия, идущая на создание граничного слоя между зародышем и окружающей его средой. Для дальнейшего перемагничивания образца граничный слой во время движения должен преодолевать потенциальные барьеры, возникающие из-за неоднородностей материала. При этом затрачиваемая энергия может быть меньше той, которая требовалась для образования граничного слоя.

Этот тип гистерезиса в сущности связан с тем,что, только начиная с некоторого критического размера rк зародышей, они способны необратимо увеличивать свои размеры в поле старта Н_0s , приводя к перемагничиванию кристалла

, где , а b = 1.

3. Гистерезис, обусловленный необратимыми процессами вращения.

Перемагничивание ферромагнетиков путём вращения может осуществляться в том случае, когда в материале исключена возможность возникновения зародышей перемагничивания, а, следовательно, исключены процессы смещения границ между доменами. Такой механизм имеет место в однодоменных ферромагнитных частицах, разделённых неферромагнитной матрицей.

2. Все про магнитную анизотропию

   1. Виды магнитной анизотропии (кратко)

Магнитная кристаллическая

анизотропия

Магнитоупругая анизотропия

Анизотропия формы

I_S-намагниченность насыщения

λs-магнитострикция насыщения

Ки-константа наведенной одноосной анизотропии

σ- нормальное напряжение, поверхностная энергия

2. Виды магнитной анизотропии (подробно)

МАГНИТНАЯ АНИЗОТРОПИЯ - зависимость магнитных свойств от выделенного направления в образце.

Магнитная анизотропия может возникать вследствие магнитоупругих деформаций, при наличии внешних или внутренних напряжений (наведённая магнитная анизотропия), а также из-за анизотропии формы образца.

Зависимость намагниченности от её направления относительно кристаллографических осей в кристаллах называется естественной кристаллографической магнитной анизотропией.

Магнитная анизотропия существенно влияет на процессы намагничивания и перемагничивания, на магнитную доменную структуру и др. свойства магнетиков.

Анизотпропия, связанная с напряжениями, м/б наведена двумя способами: отжигом в присутствии растягивающих напряжений(σ-отжиг), величина которых меньше предела упругости, и пластической деформацией, осуществляемой холодной прокаткой.

1)В процессе отжига под напряжением перераспределение пар атомов может происходить как под действием сил магнитной природы, так и под действием сил упругого взаимодействия. В первом случае роль напряжений сводится к перестройке доменной структуры и ориентации векторов I_S,например, вдоль оси растягивающих напряжений при λs>0. Ориентация осей пар атомов (вследствие магнитного взаимодействия) в объеме всего образца (за исключением объема, занятого границами доменов) вдоль выделенного внешней нагрузкой направления векторов I_S и «замораживание» этой ориентации пар при охлаждении до комнатной температуры в присутствии нагрузки стабилизирует направление векторов IS и создает одноосную магнитную анизотропию вдоль направления действия внешних сил.

Во 2-м случае, когда магнитной составляющей взаим-я между атомами можно пренебречь по сравнению с упругой составляющей, одноосная анизотропия индуцируется непосредственно в результате взаимодействия между полями напряжений, создаваемых парами одинаковых атомов и деформациями от внешних напряжений безотносительно к перестройке доменной структуры. Увеличение числа пар однотипных атомов вдоль выделенного внешними напряжениями i-го направления в решетке должно приводить к индуцированию одноосной анизотропии в объеме всего образца.

Анизотропия, наведенная при σ-отжиге, наблюдалась в сплавах систем Ni-Fe,Ni-Co и Fe-Al.

2)Магнитную анизотропию, наводимую при холодной прокатке, называют еще анизотропией, наводимой при скольжении, подчеркивая тем самым атомный механизм ее формирования и связь с пластической деформацией. Это явление было открыто в 1934г. (Сикс и др) на сплаве 50%Ni-50%Fe, имевшем текстуру рекристаллизации {100}<100>. Ось легкого намагничивания оказалась перпендикулярной направлению прокатки. Кривая намагничивания, измеренная при наложении поля вдоль оси прокатки, имела линейный и практически безгистерезисный характер. Линейная зависимость В от Н в этом сплаве сохранялась в полях, во много раз больших, чем это имеет место в отожженных сплавах. Проницаемость такого сплава мала(меньше 100). Сплавы с такими свойствами получили название изопермов.

Наведение магнитной анизотропии при прокатке Неель и Танигучи-Ямамото объяснили, пользуясь представлениями теории направленного упорядочения. Они предложили, что в процессе пластической деформации происходит направленное упорядочение, выражающееся в том, что существующие пары атомов предпочтительно ориентируются вдоль направления локальной намагниченности.

3)Другой механизм наведения одноосной анизотропии при пластической деформации был предложен Шикацуми, в основе которого лежит идея о том, что в процессе пластической деформации кубических кристаллов образуются новые пары атомов, оси к-х направлены поперек атомных плоскостей, по к-м происходит скольжение (сдвиг). Эти атомные пары и образуют ориентированную атомную структуру – структуру направленного упорядочения, к-я обусловливает появление магнитной анизотропии, названной анизотропией скольжения. Развитая теория описывает закономерности одноосной анизотропии, индуцируемой в кубических упорядоченных кристаллах при прокатке вдоль различных кристаллографических направлений.

Анизотропия, индуцируемая при прокатке монокристаллических образцов, сильно зависит от плоскости и направления прокатки. Величина индуцируемой при прокатке монокристалла анизотропии зависит не только от величины деформации, но и от степени дальнего порядка: в практически полностью упорядоченном монокристалле величина Ки почти при всех степенях обжатия меньше, чем в частично упорядоченных сплавах(в полностью упорядоченном сплаве деформация во многом осуществляется путем движения парных дислокаций). В поликристаллических образцах анизотропия больше в сильно упорядоченном состоянии. Деформация каждого кристаллита в значительной степени сдерживается противодействующей деформацией соседних кристаллитов, так что для развития деформации более чем 2 системы скольжения должны действовать одновременно. Если парные дислокации, передвигающиеся в упорядоченном кристаллите, сталкиваются с дислокациями, к-е двигаются по пересекающимся плоскостям, то дальнейшее передвижение в одной атомной плоскости дислокаций, составляющих парную дислокацию, становится невозможным. В результате эти дислокации приобретают способность разрушать упорядоченное расположение атомов и создавать пары однотипных атомов. В монокристаллах столкновение дислокаций, двигающихся по пересекающимся плоскостям является более редким событием, чем в поликристаллах.