ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ Лекция Ферромагнетики и их свойства Ферромагнитные

ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ Лекция «Ферромагнетики и их свойства»

Ферромагнитные вещества Ферромагнетики - это вещества, обладающие самопроизвольной намагниченностью, которая сильно изменяется под влиянием внешних воздействий - магнитного поля, деформации, температуры. Ферромагнетики, в отличие от слабо магнитных диа- и парамагнетиков, являются сильно магнитными веществами: внутреннее магнитное поле в них может в сотни раз превосходить внешнее поле. Типичные представители: Fe, Co, Ni, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Fe 3 Al, Ni 3 Mn, Zn. CMn 3.

Ферромагнитные вещества Зависимость намагниченности ферромагнетика J от напряженности магнитного поля H: Зависимость магнитной восприимчивости ферромагнетика χ от индукции магнитного поля B 0 (χmax до 104÷ 105): 1 - область нелинейной зависимости J=f(H): B = (H+J)μ 0; 2 - область линейной зависимости J=f(H): B = Jsμ 0 + Hμ 0;

Доменная структура ферромагнетика Домен - область спонтанной намагниченности в феромагнетике. - доменная структура ферромагнитного образца с нулевой результирующей намагниченностью экспериментальное подтверждение существования доменной структуры ферромагнетика метод порошковых фигур эффект Баркгаузена

Процесс намагничивания ферромагнетика а) H = 0 (внешнего поля нет); б) смещение границ доменов; в) процесс вращения магнитных моментов; г) насыщение (монодоменный объем).

Явление гистерезиса Гистерезис - явление запаздывания намагниченности ферромагнетика за изменением напряженности магнитного поля. Петля гистерезиса образуется при циклическом перемагничивании ферромагнетика. 1, 2 - частные циклы 3 - максимальная петля гистерезиса

Петля гистерезиса Основные параметры: Br - остаточная индукция; Hc - коэрцитивная сила. Когда напряженность магнитного поля при размагничивании станет равной нулю, индукция поля не исчезнет и будет характеризоваться величиной Br. Намагниченность ферромагнетика обращается в ноль лишь под действием магнитного поля, имеющего направление, противоположное намагничивающему, и напряженность Hc.

Магнитомягкие и магнитотвердые вещества По величине коэрцитивной силы Hc ферромагнетики делятся на: магнитомягкие Hc < 800 А / м магнитотвердые Hc > 4 к. А / м применяются в основном в качестве сердечников трансформаторо в применяются в основном в качестве постоянных магнитов

Энергетические потери в ферромагнетике Энергия ферромагнетика: а) накопленная при намагничивании; б) выделившаяся при размагничивании; в) энергетические потери. Площадь петли гистерезиса позволяет рассчитать энергетические потери в ферромагнетике.

Точка Кюри - температура, выше которой области спонтанной намагниченности распадаются и ферромагнетик утрачивает свои свойства (переходит в парамагнитное состояние). При охлаждении ферромагнетика ниже точки Кюри в нем снова возникают домены и ферромагнетик вновь приобретает свои первоначальные свойства.

Антиферромагнетизм и ферримагнетизм а - парамагнетик в - антиферромагнетик б - ферромагнетик г - ферримагнетик

Благодарю за внимание