8. Влияние размера частиц на величину поля образования домена обратной намагниченности.

Н_с сильно зависит от размера частиц порошка и от величины намагничивающего поля. (рис. 219, а). В крупных порошках (88—147 мкм) Н_с с увеличением максимального поля перемагничивания возрастает почти линейно; для порошков меньших размеров происходит насыщение Н_с. Это «насыщение» происходит в тем меньших полях, чем меньше размер порошинок.

Если взглянуть на зависимость Н_с от времени измельчения (а, следовательно, от размера порошка), то обнаруживается максимум коэрцитивной силы при определенном размере порошка (рис. 219, б). Максимум связывают с изменением доменной структуры.

При больших размерах порошинки многодоменны, и их перемагничивание определяется смещением границ между доменами.

При средних размерах порошка наблюдаются переходные доменные структуры с остаточными (рудиментарными) доменами, которые при перемагничивании играют роль зародышей обратной намагниченности.

Оптимальный размер порошка, соответствующий максимуму коэрцитивной силы, связывают с однодоменным состоянием. Однодоменное состояние обеспечивает более высокие значения коэрцитивной силы, чем они наблюдаются экспериментально.

Таким образом, в перемагничивании играют роль

1. процессы зарождения доменов обратной намагниченности

2. движение возникающих доменных границ.

Какой из этих процессов является определяющим, в сильной степени зависит от дефектов кристаллической решетки и неоднородностей структуры получаемых порошков.

(В малых намагничивающих полях и больших частицах не все доменные границы при намагничивании вытесняются из вещества => при наложении размагничивающего поля имеющиеся в частице зародыши обратной намагниченности способствуют перемагничиванию вещества, которое происходит путем смещения имеющихся доменных границ.

При ↑намагничивающего поля и ↓размера частиц => ↓вероятность выживания зародышей обратной намагниченности. В предельном случае частица оказывается однородно намагниченной до насыщения. В этом случае для начала перемагничивания в частице должен возникнуть зародыш обратной намагниченности, что в высоко анизотропных ферромагнетиках требует больших размагничивающих полей. Коэрцитивная сила при этом возрастает.

При продолжит. дроблении и оч. мелких частицах => ↑плотность поверхностных дефектов кристаллической решетки => облегчает возникновение зародышей обратной намагниченности в местах с повышенной плотностью энергии => ↓H_c. При таких условиях удаление поверхностных дефектных слоев должно повышать H_c порошка. (Пример - травление порошка SmCo₅, в результате травления H_c с 1200 возрастала до 2000 кА/м) )

ВЫВОД: если лимитирующим звеном при перемагничивании является процесс образования зародыша обратной намагниченности, то снижение плотности дефектов в материале и увеличение намагничивающего поля, способного привести к однодоменному состоянию даже массивные образцы, должно способствовать повышению коэрцитивной силы. Это было подтверждено получением на монокристаллических образцах из соединения SmCo₅ магнитной энергии 256 кДж/м³, что соответствует теоретическому пределу, оцененному как (4πI_s)²/4.