Различают три дополняющих друг друга определения магнитной проницаемости:
Магнитная проницаемость связана с магнитной восприимчивостью соотношением
(1)
из которого следует, что для парамагнетиков ,для диамагнетиков и в вакууме (в системе СИ для вакуума. В анизотропной среде магнитная проницаемость анизотропна, μ является тензором. В общем случае переменного и неоднородного внешнего поля магнитная проницаемость комплексна.
причём
и есть функции
частоты ω и волнового вектора q;
называется динамической неоднородной магнитной проницаемостью,
- статической однородной магнитной проницаемостью. Мнимая часть
описывает поглощение (т. е. потери) электромагнитной энергии в веществе,
и связаны
между собой, как и диэлектрич. проницаемости
и Крамерса-Кронига
соотношениями.
Магнитная проницаемость является одной из осноаных характеристик магнитных веществ и материалов. В магнитоупорядоченных средах магнитная проницаемость меняется от амплитуды поля Н, поскольку намагниченность М в этом случае является нелинейной функцией. Обычно рассматривают так называемую начальную магнитную проницаемость:
и дифференциальную магнитную проницаемость:
Интервал значений для различных магнетиков очень велик - от единиц до 106 в магнитомягких материалах.
При определении истинной магнитной проницаемости реальных образцов необходимо учитывать эффекты размагничивания. Внутреннее поле в образце:
откуда
где N - размагничивающий
фактор. Тогда магнитная проницаемость тела
с учётом эффектов размагничивания
Зависимость μ(H) тесно связана с магнитной доменной структурой вещества и с процессами её изменения при намагничивании. Поэтому изучение этой зависимости даёт важную информацию о доменной структуре, подвижности доменных стенок и т. д.
Рис. 2. Дисперсия комплексной магнитной проницаемости |
В слабых полях μ обычно определяется процессами смещения доменных стенок
и имеет большую величину. Для так называемых процессов вращения в намагничиваемых
магнитотвёрдых материалах
значение
меньше
, где Мs - намагниченность насыщения, а К - константа
анизотропии). Функция
сначала растёт, достигая максимума при поле
(Нс - коэрцитивная сила), а затем падает. Зависимость μ(H)
может быть обратимой (в слабых полях в магнитно-мягких материалах) или необратимой.
Последнее связано с гистерезисными явлениями (см. Гистерезис магнитный). Температурная зависимость магнитной проницаемости определяется различными механизмами при разных
Я. Так, в области, где намагничивание определяют процессы вращения,
(Hа
- поле анизотропии).
Значение
константа анизотропии
порядка п)и, следовательно,сильно
растёт с приближением к точке Кюри TC в соответствии с общей теорией
критических явлений.
Важную роль как в исследованиях по физике магнетизма, так и в технич. применениях магн. материалов играет зависимость комплексной магнитной проницаемости от частоты переменного внеш. поля . Типичный вид кривых и приведён на рис. 1.
Имеется неск. факторов, обусловливающих дисперсию
. В материалах с большой проводимостью существеннуюрольиграют вихревые токи,
приводящие к большим потерям энергии (
велико). Поэтому широкое применение в технике нашли высокоомные магн. материалы
(ферриты). Тем не менее и в ферритах большие значения
при малых потерях
наблюдаются лишь в определённом интервале частот. Это обусловлено явлением
ферромагнитного резонанса на частоте
( - магнитомеханическое
отношение). При значит. размагничивающих факторах wr может
возрастать до значения
, что при наличии
доменной структуры приводит к образованию широкой частотной полосы потерь
ввиду возможности разл. ориентации доменов относительно направления переменного
поля
с соответствующим изменением их размагничивающих факторов. Лишь при
потери становятся
малыми. Ещё одной причиной дисперсии μ(ω) являются релаксационные процессы, ответственные
также за магнитную вязкость вещества. Эффект связан с отставанием намагниченности
от внеш. поля. Время релаксации
, где Ет- энергия активации, а
есть t при
Если имеется только одно время релаксации, то
и описываются
ф-лами
где , а - равновесное значение М при данном поле H. функции (- и изображены на рис. 2. Из ф-л (8) видно, что и связаны друг с другом. Можно построить т. н. диаграммы Аржана (или Коле и Коле) (рис. 3), имеющие вид полуокружности, на к-рые укладываются значения и при разных w и . Если дисперсия определяется в основном релаксац. механизмом, то экспериментальные данные хорошо ложатся на эту полуокружность. Значение , определённое из ВЧ-измерений, оказывается для мн. ферритов хорошо совпадающей со значением энергии активации , полученной из измерении электросопротивления. Кроме указанных причин дисперсия может вызываться нелинейностью зависимости В=В(Н) и гистерезисом.
Ю. П. Ирхин
Понятие же "физического вакуума" в релятивистской квантовой теории поля подразумевает, что во-первых, он не имеет физической природы, в нем лишь виртуальные частицы у которых нет физической системы отсчета, это "фантомы", во-вторых, "физический вакуум" - это наинизшее состояние поля, "нуль-точка", что противоречит реальным фактам, так как, на самом деле, вся энергия материи содержится в эфире и нет иной энергии и иного носителя полей и вещества кроме самого эфира.
В отличие от лукавого понятия "физический вакуум", как бы совместимого с релятивизмом, понятие "эфир" подразумевает наличие базового уровня всей физической материи, имеющего как собственную систему отсчета (обнаруживаемую экспериментально, например, через фоновое космичекое излучение, - тепловое излучение самого эфира), так и являющимся носителем 100% энергии вселенной, а не "нуль-точкой" или "остаточными", "нулевыми колебаниями пространства". Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.