Вектор - намагничение

Вектор намагнічення є магнітним моментом одиниці об'єму речовини.

Поверхневі струми в оп ь. е напрямки струмів. Вектор намагнічення є основною величиною, що характеризує магнітне стан речовини.

Модель елементарних струмів в однорідно намагніченому магнетику і відповідний їм поверхневий струм. | Поверхневі струми в намагніченому циліндрі. Вектор намагнічення є основною величиною, характеризує магнітне стан речовини. Знаючи вектор намагнічення в кожній точці будь-якого тіла, можна визначити і магнітне поле, створюване розглядаються намагніченим тілом.

Схема орієнтації доменів. | Схема орієнтації доменів. Тут вектори намагнічування встановлюються перпендикулярно напрямку розтягування.

Визначення вектора намагнічення виміром обертального моменту легко проводиться для феромагнітних тел. Для парамагнітних і діамагнітних тел обертальні моменти дуже малі і вимірювати їх важко. У цих випадках вважають за краще вимір сили, що діє на тіло, що знаходиться в неоднорідному полі.

Таким чином, вектор намагнічення Р чисельно дорівнює силі молекулярного струму, що припадає на одиницю довжини.

Зауважимо, що вектор намагнічення 1 є величиною макроскопічної, бо він дорівнює, згідно (60.4), середньої щільності магнітного моменту в фізично нескінченно малому обсязі.

Зауважимо, що вектор намагнічення I є величиною макроскопічної, бо він дорівнює, згідно (60.4), середньої щільності магнітного моменту в фізично нескінченно малому обсязі.

Зауважимо, що вектор намагнічення I є величиною макроскопічної, бо він дорівнює, згідно (60.4), середньої щільності магнітного моменту в фізично нескінченно малому обсязі.

Стрілки показують напрями векторів намагніченості доменів. Яка межа доменів і в якому напрямку зміщується на початковій стадії намагнічування.

Вектор 3 називається вектором намагнічення або намагниченностью речовини.

Області намагнічення. | Скачкообр з-ве наростання намагнічування феромагнетика.

При відсутності зовнішнього поля вектори намагнічування окремих таких областей орієнтовані випадковим чином і в сумі компенсують один одного. При наявності зовнішнього поля вектори повертаються так, що підсилюють один одного і дають додатковий поле4 Ця гіпотеза була згодом (1907 р) розвинена Вейссом; за сучасними поглядами в феромагнетиках є невеликі області (домени), мимовільно (спонтанно) намагнічені до насичення. При відсутності зовнішнього магнітного поля ці області мимовільного намагнічування орієнтовані безладно, в результаті чого тіло в середньому не намагнічена. Зовнішнє поле орієнтує не окремі молекули, а області мимовільного намагнічування, і, таким чином, може викликати сильне намагничение феромагнетика аж до насичення.

 Магніт-ніс поле витка зі струмом. а - струм по контуру Г еквівалентний сукупності струмів по контурах У[-. б - відповідність ВНРП1 - нгаіу полю постійного магніту. | Модель магнітного лист-па. тонкий лист, намагнічений перпендикулярно до його поверхні. У разі довільного розподілу вектора намагнічення М (Дінол-ного моменту одиниці об'єму) щільність еквівалентного струму j визначається рівністю j - c rot М, що є узагальненням А.

Якщо спочатку для простоти припустити, що вектори намагнічування в усьому перехідному шарі перпендикулярні до напрямку легкого намагнічення, енергія магнітної анізотропії перехідного шару на 1 см - уа /СА де Кг - константа магнітної анізотропії.

Легко встановити зв'язок між /0 і вектором намагнічення. Вектор намагнічення чисельно дорівнює магнітному моменту одиниці об'єму.

Ступінь намагнічення середовища прийнято характеризувати вектором, званим вектором намагніченості і рівним магнітному моменту одиниці об'єму середовища.

До визначення напруженості магнітного поля всередині магнетика. Схематично зображено один з елементарних струмів. | До визначення магнітної індукції всередині магнетика. Так як лінійна щільність поверхневих струмів дорівнює значенню вектора намагнічення (§ 115), то напруженість поля //1 можна знайти за формулою (90.4), поклавши в неї ni I.

Та обставина, що при цьому зміниться величина вектора намагнічення J, не змінить величини Н, оскільки, як ми тільки що довели, однорідно намагнічений тороид створює не поле Н, а тільки В.

Негативне значення в діамагне-тиках позначає, що в цих речовинах вектор намагнічення спрямований протилежно намагнічує полю. Пояснення такого, несподіваного на перший погляд, характеру намагнічування буде розглянуто нижче.

Ампула з парамагнітним розчином хлористого заліза в магнітному полі. | Втягування розчину хлористого заліза в магнітне поле. Негативне значення х в діамагнетиках позначає, що в цих речовинах вектор намагнічення спрямований протилежно намагнічує полю. Пояснення такого, несподіваного на перший погляд, характеру намагнічування буде розглянуто нижче.

Магнітострикція нікелю в функції квадрата намагніченості. Таким чином, як поздовжня, так і поперечна магнитострикции є квадратичними функціями вектора намагнічення.

Рівняння (61.9) і (6110), що встановлюють зв'язок між розподілом молекулярних струмів і просторовими похідними вектора намагнічення (а також стрибком його дотичних складають на поверхнях розриву), отримані були нами досить обхідним шляхом. Було б бажано отримати їх безпосередньо з основного рівняння (60.2), що визначає вектор намагнічення I і виражає значення I через jMCUI - У § 67 ми проведемо відповідні обчислення при деяких спрощують припущеннях.

У § 2 глави 12 було з'ясовано, що при намагнічених домени, напрямки векторів намагнічування яких збігаються або близькі до напрямків векторів намагнічує поле, ростуть за рахунок антипаралельні доменів. При намагнічених до насичення антипаралельні домени або повністю зникають або залишаються тільки їх зародки.

Рівняння (61.9) і (6110), що встановлюють зв'язок між розподілом молекулярних струмів і просторовими похідними вектора намагнічення (а також стрибком його дотичних складають на поверхнях розриву), отримані були нами досить обхідним шляхом. Було б бажано отримати їх безпосередньо з основного рівняння (60.2), що визначає вектор намагнічення I і виражає значення I через) мовляв - У § 67 ми проведемо відповідні обчислення при деяких спрощують припущеннях.

Аналогічно введемо величину, що характеризує ступінь намагніченості речовини в магнітному полі - вектор намагніченості, або вектор намагнічення.

Різні типи процесів намагнічування феромагнетика ( схематично. При включенні зовнішнього поля енергії окремих доменів робляться неоднаковими: енергія менше для тих доменів, в яких вектор намагнічення утворює з напрямком поля гострий кут, і більше в тому випадку, якщо цей кут тупий.

Настільки низьке значення енергії анізотропії полегшує намагничение як за рахунок процесу зміщення кордонів, так і за рахунок процесу обертання вектора намагнічення.

Звичайний варіант теорії може бути охарактеризований або рівнянням (73.1), або еквівалентним йому рівнянням (73.8), згідно з яким щільність постійних магнітних зарядів визначається вектором постійного намагнічення 1 незалежно від проникності JA речовини магніту.

Звичайний варіант теорії може бути охарактеризований або рівнянням (73.1), або еквівалентним йому рівнянням (73.8), згідно з яким щільність постійних магнітних зарядів визначається вектором постійного намагнічення 10 незалежно від проникності ц, речовини магніту. З іншого боку, новий варіант може бути охарактеризований або рівнянням (74.3), або еквівалентним йому рівнянням (74.5), згідно з яким р2 при постійному 10 змінюється пропорційно проникності (г магніту.

Звичайний варіант теорії може бути охарактеризований або рівнянням (73.1), або еквівалентним йому рівнянням (73.8), згідно з яким щільність постійних магнітних зарядів визначається вектором постійного намагнічення 10 незалежно від проникності ц речовини магніту. З іншого боку, новий варіант може бути охарактеризований або рівнянням (74.3), або еквівалентним йому рівнянням (74.5), згідно з яким Рм, при постійному 1о, змінюється пропорційно проникності я магніту.

Звичайний варіант теорії може бути охарактеризований або рівнянням (73.1), або еквівалентним йому рівнянням (73.8), згідно з яким щільність постійних магнітних зарядів визначається вектором постійного намагнічення IQ, незалежно від проникності ц речовини магніту. З іншого боку, новий варіант може бути охарактеризований або рівнянням (74.3), або еквівалентним йому рівнянням (74.5), згідно з яким р, при постійному IQ, змінюється пропорційно проникності ц магніту.

Припущення про існування доменів спочатку спиралося на досліди Барагаузена, які показали, що намагничение ферромагнетиков збільшується не плавно, а стрибками, як передбачалося при повороті вектора намагнічення в окремих доменах. Потім були знайдені більш безпосередні докази існування доменів і методи спостереження зміни їх в процесі намагнічення. Детальніше питання про доменах буде розглянуто в частині, присвяченій теорії технічної кривої намагнічення (гл. Тут же розглянемо лише питання про спонтанного намагнічення феромагнетика всередині домену під впливом внутрішнього поля. Різні типи процес - гт. Тому виникає процес тика (схематично): а , б, в - зміщення меж доменів, при ко-зміщення кордонів, г і д - вращ - тором обсяг доменів з меншою ня вектора намагнічення.

Легко встановити зв'язок між /0 і вектором намагнічення. Вектор намагнічення чисельно дорівнює магнітному моменту одиниці об'єму.

в парамагнітних тілах рт - 0 але внаслідок хаотичності теплового руху магнітні моменти окремих молекул орієнтовані в самих різних напрямках. Вектор намагнічення J виявляється при цьому рівним нулю лише в середньому для не надто малих обсягів і інтервалів часу.

в парамагнітних тілах РДА - 0 але внаслідок хаотичності теплового руху магнітні моменти окремих молекул орієнтовані в самих різних напрямках. Вектор намагнічення J виявляється при цьому рівним нулю лише в середньому для не надто малих обсягів і інтервалів часу.

Модель елементарних струмів в однорідно намагніченому магнетику і відповідний їм поверхневий струм. | Поверхневі струми в намагніченому циліндрі. Вектор намагнічення є основною величиною, що характеризує магнітне стан речовини. Знаючи вектор намагнічення в кожній точці будь-якого тіла, можна визначити і магнітне поле, створюване розглядаються намагніченим тілом.

Помістивши речовину в магнітне поле, отримаємо переважну орієнтації ц і ю магнітних моментів молекул уздовж поля, так як в магнітному полі орієнтуються електронні оболонки атомів. Отже, вектор намагніченості стане відмінний від нуля.

Якщо магнітне поле у напрямку збігається з легким намагнічених або розташовується симетрично між двома напрямками легкого намагнічення, диск може бути закручується. При цьому вектор намагнічення може повернутися на кут у - S, де про - кут між прикладеним полем і вектором намагнічення.

При насиченні вектори інтенсивністю намагнічення /s всіх кристалів паралельні один одному. Отже, у різних кристаллитов вектори намагнічування /s складають різні кути з кристалографічними осями. Як випливає з формули (1017), величина магнітострикції в різних зернах при цьому не однакова.

Прості доменні структури. Перш ніж з'ясувати, яка структура доменів є найбільш вигідною, подивимося, що являє собою перехідний шар між доменами. На кордоні між плоскими доменами вектори намагнічування змінюють свій напрямок на 180 від Is до - /я. Якщо цей перехід відбувається від однієї атомної площини кристала до сусідньої, то це, не порушуючи умови мінімуму енергії магнітної анізотропії, призводить до появи великої позитивної енергії обміну.

Хоча така дріт буде здаватися спостерігачеві ненамагніченого, магніто-стрікція в неї близька до максимальної. При накладенні зовнішнього поля всі вектори намагнічування орієнтуються в одному напрямку; при цьому, однак, практично ніякої зміни довжини не відбудеться.

Порошкові фігури па поверхнях кристала. | Порошкові фігури на поверхнях монокристала з. Для цього слід наносити дрібні подряпини в різних напрямках. На тих з них, які перпендикулярні до напрямку вектора намагнічення, частинки осідають як на полюсах.

Криві намагнічення феромагнітних монокристалів уздовж головних кристалографічних напрямків. Кількість збереженої енергії кристаллографической магнітної анізотропії залежить від величини роботи намагнічення до насичення. У свою чергу ця величина залежить від кута, утвореного вектором намагнічення з напрямком легкого намагнічення.

Тоді (як можна показати для кульки і еліпсоїда) буде постійним і вектор намагнічування Р, що дорівнює магнітному моменту одиниці об'єму.

У феромагнетиках з великою коерцитивної силою - твердих ферромагнетиках - діє інший механізм, пов'язаний з обертанням векторів намагнічування окремих однодоменних зерен, з яких складається твердий ферромагнетик.



Інші публікації на тему:
  • Жоден інший вектор
  • Обертове магнітне поле
  • Тимчасової вектор