Магнитные материалы.ppt
- Количество слайдов: 16
МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Общие сведения о веществах Все вещества при рассмотрении их магнитных свойств принято называть магнетиками, т. е. они способны под действием магнитного поля приобретать магнитный момент М (намагничиваться). Jм=М/V, - магнитный момент единицы объема Намагниченность связана с напряженностью магнитного поля следующим отношением: Jм=Км*H Где Км- характеризует способность этого материала намагничиваться в магнитном поле и называется магнитной восприимчивостью
Намагниченное тело, находящееся во внешнем поле, создает собственное магнитное поле, которое в изотропных материалах направлено параллельно или антипараллельно внешнему полю. Суммарная магнитная индукция в веществе равна сумме индукции внешнего и собственного полей. В = В 0 + Вi = µ 0*H + µ 0*Jm где µ 0= 4π*10 -7 Гн/м- магнитная постоянная Из данных формул получим: В = µ 0*H(1+Км) = µ 0*µ*H Где µ =1+Км -относительная магнитная проницаемость
По своим магнитным свойствам магнетики подразделяются на пять основных групп: Диамагнетики; Парамагнетики; Ферромагнетики; Ферримагнетики; Антиферромагнетики.
Диамагнетики Диамагнетиками называются вещества, у которых магнитная восприимчивость отрицательна и не зависит он напряженности внешнего поля. К ним относятся- инертные газы, водород, азот, медь, серебро, золото и др. Следует отметить, что магнитная проницаемость у диамагнетиков µ<1. Внешнее проявление диамагнетизмавыталкивание диамагнетика из неоднородного магнитного поля.
Парамагнетики -вещества, характеризующиеся положительной магнитной восприимчивостью. Таким образом, парамагнетик намагничивается, создавая собственное К парамагнетикам относятся: кислород, окись азота, магнитное поле, совпадающее по направлению щелочные и щелочно- земельные металлы, соли с внешним полем и усиливающее его. железа, кобальта, никеля. При ослаблении внешнего магнитного поля до нуля ориентация магнитных моментов вследствие теплового движения нарушается и парамагнетик размагничивается. Магнитная проницаемость у парамагнетиков незначительно отрицается от 1. Втягиваются в неоднородное магнитное поле.
Антиферромагнетики Особенность- ниже некоторой температуры возникает антипараллельная ориентация. Имеют небольшую положительную магнитную восприимчивость Км = 10 -3… 10 -5 (т. Кюри), которая сильно зависит от температуры. Антиферромагнетизм обнаружен Результаты у хрома, марганца и во многих хим. соединениях таких как Mn. O. исследования магнитной структуры кристалла Mn. O
Ферримагнетики Обладают высокой магнитной восприимчивостью, сильно зависит от напряженности магнитного поля и температуры. - Свойствами ферримагнетиков обладают некоторые упорядоченные металлические сплавы и оксидные соединения такие как фирриты. -
Ферромагнетики характеризуются большой положительной магнитной восприимчивостью, сильно зависят от напряженности магнитного поля и температуры. Особенность ферромагнетиков в способности намагничиваться в слабых магнитных полях до насыщения. К ним относятся железо, кобальт и никель.
Согласно теории ферромагнетизма, решающую роль в создании намагниченности играют силы обменного взаимодействия, которые носят квантовый характер. Для двух близко расположенных атомов(например, в молекуле водорода) энергия обменного взаимодействия определяется выражением Эа= -а(S 1*S 2) а- обменный интеграл S 1 и S 2 векторы, характеризующие направление спиновых моментов.
Схема ориентации спинов при намагничивании ферромагнетиков а) Однодоменное состояние б) Двухдоменное состояние в и г) С бортовыми замыкающими доменами.
Зависимость энергии обменного взаимодействия от отношения межатомного расстояния а к диаметру незаполненной элементарной оболочки
схема ориентации спинов в доменах при намагничивании ферромагнетика
Если ферромагнетик намагнитить до насыщения Вs, а затем отключить внешнее поле, то индукция в нуль не обратится, а примет значение Вr -остаточная индукция. Чтобы ее убрать необходимо приложить магнитное поле противоположенног о направления.
Сейчас чаще стали использовать ферромагнитные материалы для устройств накопления и хранения информации. Одно из таких устройств, без которых не мог бы работать ни один современный компьютер, − жесткий магнитный диск, или винчестер
Презентацию подготовил Кудяков Александр
Магнитные материалы.ppt