H, где 
- нач.
магнитная восприимчивость. В области Рэлея (2)имеют место
наряду с обратимыми также необратимые процессы смещения, и зависимость M(H)здесь квадратична (см. Рэлея закон намагни- чивания). Намагничивание - совокупность процессов, происходящих в магнитных материалах под действием магн. поля H и
приводящих к росту намагниченности M (или магнитной индукции В)материала.
В ферро-или ферримагн. материалах различают три механизма H.: смещение границ
между магн. доменами, вращение вектора спонтанной намагпиченности Ms и парапроцесс.
В размагниченном состоянии ферромагнетик разбивается
на отд. области - домены ,в пределах к-рых материал намагничен до насыщения
вдоль одной из осей лёгкого намагничивания. Ввиду разл. ориентации намагниченности
в доменах суммарный магнитный момент образца равен нулю. Под влиянием
внеш. магн. поля происходит рост областей, в к-рых Ms составляет наим. углы с направлением поля, за счёт соседних областей. Этот
рост осуществляется в результате смещения доменных границ (доменных стенок). После завершения процессов смещения в каждом кристалле остаётся всего лишь
один домен, намагниченность к-рого ориентирована вдоль ближайшей к направлению
поля оси лёгкого H. Дальнейшее H. идёт за счёт вращения векторов Мs к направлению магн. поля. По завершении процесса вращения в образце достигается
техническое магнитное насыщение ,и прирост намагниченности может иметь
место лишь за счёт парапро-цесса - увеличения самой намагниченности насыщения
вследствие подавления магн. полем тепловых колебаний элементарных магн. моментов
вещества.
Зависимость M(H)или B(H), представленная
в виде ф-л, графиков или таблиц, наз. кривой намагничивания. Если известна кривая
M(H), то простым пересчётом может быть получена и кривая B(H), и
наоборот. Вид зависимости M(H)определяется магн. свойствами материала,
условиями измерений (давление, темп-pa, характер изменения магн. поля), формой
образца, его магн. предысторией. Важнейшими видами кривых H. являются следующие.
I. Кривая первого (первоначального) намагничивания
(КПН) получается при H. ферро- или ферримагнетика из полностью размагниченного
состояния монотонно возрастающим от нуля магн. полем, причём направление последнего
относительно намагничиваемого тела остаётся неизменным. На КПН можно выделить
пять участков, на каждом из к-рых преобладает определ. механизм H. Участок 1 (рис.) соответствует обратимым (упругим)
смещениям доменных границ: здесь M = H, где - нач.
магнитная восприимчивость. В области Рэлея (2)имеют место
наряду с обратимыми также необратимые процессы смещения, и зависимость M(H)здесь квадратична (см. Рэлея закон намагни- чивания).
Кривая начального намагничивания (а) и безгистерезисная кривая намагничивания (б).
Наиб крутой участок КПН (3)соответствует
макс. восприимчивости и связан с необратимыми
смещениями доменных границ. В области приближения
к насыщению (4)осн. роль играют процессы вращения
Ms к направлению намагничивающего поля.
Наконец, участок 5 характеризуется слабым
ростом намагниченности и соответствует парапроцессу.
II. При циклическом изменении магн. поля между
крайними значениями H1 и H2 кривые
M(H)сначала несколько изменяются от цикла к циклу (см. Магнитная
аккомодация), но постепенно становятся стабильными. Их наз. кривыми цикличного
пе-ремагничивания или петлями гистерезиса магнитного. При H1
= -H2 петля гистерезиса симметрична, в других случаях
- асимметрична. Наиболее симметричная петля гистерезиса наз. предельной и является
важной характеристикой магнитных материалов.
III. Безгистерезисная (идеальная) кривая H. изображает
зависимость M(H)для таких состояний, к-рые при каждом значении H являются наиб. устойчивыми, т. е. обладают наим. свободной энергией. Эти
состояния могут быть получены в результате наложения на пост. поле H перем.
магн. поля с убывающей до нуля амплитудой.
IV. Основная (коммутационная) кривая H.- геом.
место вершин симметричных петель гистерезиса. Основная и безгистерезисная кривые
H., в отличие от КПН, фиксируют только избранные магн. состояния, не показывая
действительных процессов H.
Если значения M и H относятся к одному и тому же элементу объёма, то кривые M(H)не зависят от размера и формы образца и являются кривыми H. данного материала. На практике чаще всего имеют дело не с истинным значением H внутри образца, а с напряжённостью внеш. магн. поля Hе. Кривые М(Не)наз. кривым и намагничивания тела и зависят от формы последнего. В простых случаях, зная размагничивающий фактор тела, можно из кривых М(Нe)получить кривые M(H).
А. С. Ермоленко
|
|
 |
