6. Определение поля возникновения зародыша обратной намагниченности.

Зародыши обратной намагниченности легче возникают в тех местах материала, где изза структурных неоднородностей существуют поля рассеяния (div I_s не равен 0), и в местах с пониженной магнитной анизотропией.

В идеальном кристалле зародыш перемагничивания может образоваться путем поворота вектора I_s на 180°. Для того, чтобы этот процесс осуществился, должно быть приложено размагничивающее поле Н_п≥2К₁/ I_s (поле Н_п имеет смысл поля анизотропии Н_а). При этом критическое поле для смещения границы Н_кр< Н_п. Коэрцитивная сила материала будет определяться полем образования зародыша домена обратной намагниченности Н_п.

В реальных материалах зародыши обратной намагниченности образуются в местах искажений решетки, на включениях, ГЗ и т.п., т.е. там, где за счет полей рассеяния облегчается образование ДОН.

Перемагничивание состоит из:

- образование доменообратной намагниченности (ДОН) размером больше критической;

- рост ДОН.

Для образования ДОН в идеальном кристалле должно быть достигнуто поле старта Н_п.

1. Если Н_п>0, то ДОН возникает в поле, противоположном намагничивающему – условие прямоугольной петли гистерезиса;

2. Если Н_п<0, то ДОН возникает в поле, совпадающем по направлению с намагничивающим – условие пологой петли.

Если образуется ДОН, увеличивается энергия границ доменов.

Н_п~(1/r₀)(γ/I_s), где r₀-размер включения, γ- плотность граничной энергии, I_s- намагниченность насыщения.

Итак, если материал находится в таком структурном состоянии, что при снятии намагничивающего поля отсутствуют ДОН, то это состояние будет отвечать условию получения материала с высоким значением B_r/B_s. В этом случае ДОН будут образовываться в полях обратного знака по отношению к знаку поля намагничивания. Т.е. направление поля Н_п будет совпадать с направлением вектора I_s в ДОН (Н_п↑ I_s↑). Когда поле образования ДОН Н_п совпадает по направлению с вектором I_s этих доменов, то принимают Н_п>0. => при условии Н_п<0 (Н_п↓ I_s↑) существует добавочное уменьшение I_r, пропорциональное объему, заключенному в ДОН (см.рис).=> величина остаточной намагниченности и прямоугольность петли гистерезиса зависят от знака поля.

7. Влияние намагничивающего поля на величину поля возникновения зародыша обратной намагниченности.

Рассмотрим на примере сплавов SmCo5 и Nd2Fe14B.

Здесь гистерезис обусловлен трудностью образования зародыша обратной намагниченности. Можно сказать: высокие значения энергии магнитной кристаллической анизотропии не позволяют реализовать при перемагничивании механизм вращения вектора намагниченности I_s. Высококоэрцитивное состояние этих материалов определяется трудностью образования зародыша обратной намагниченности. Важнейшей особенностью данного механизма перемагничивания является зависимость поля возникновения зародыша обратной намагниченности Hо от величины, приложенного перед размагничиванием положительного поля Hm.

Рис. 1 Зависимость поля возникновения зародыша обратной намагниченности H_о от величины приложенного перед размагничиванием положительного поля H_m для четырех частиц с различными значениями максимальных полей возникновения зародыша обратной намагниченности.

Кривая 1 - Но^max =Hs;

кривая 2 - Но^max >0;

кривая 3 - 0>-Но^max <-Hs;

кривая 4 - Но^max >-Hs

Рис.2 Предельные петли гистерезиса для частиц с различными Н₀^max : «а» - Н₀^max =Hs; «б» - Н₀^max >0; «в» - 0 >-Н₀^max <-Hs; «г» - Н₀^max >-Hs.