ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Магнитные силы магнитная структура ферромагнетиков магнитная анизотропия из "Упругие, тепловые и электрические явления в ферромагнитных металлах " Акулов [13] в своих работах показал, что магнитное взаимодействие атомов, хотя и является относительно малой поправкой к обменным силам, играет исключительную роль в целом ряде ферромагнитных явлений. Им впервые было установлено, что весь обширный. круг явлений, связанных с техническим намагничением, обусловлен не обменными силами, обеспечивающими лишь само существование самопроизвольной намагниченности, а магнитным взаимодействием между атомами в решетке. Поэтому выяснение характера магнитного взаимодействия в ферромагнетиках имело не только теоретический, но и большой практический интерес, ибо оно необходимо было для построения теории процессов технического намагничения и перемагиичивания. [c.28] У чет магнитного взаимодействия прежде всего позволил объяснить тот фундаментальный факт, что термодинамически устойчивым состоянием ферромагнитного тела (в отсутствии магнитного поля) является то, при котором оно разбивается на отдельные малые объемы — области самопроизвольной намагниченности (домены). Оказывается, что при обычных температурах электрические силы обменного взаимодействия способны поддержать параллельность спинов только в этих весьма малых областях. Всякий ферромагнитный образец представляет собой конгломерат множеств таких областей, каждая из которых намагничена до насыщения в некотором направлении, обычно отличном от направления намагниченности в соседних областях. Результирующая или векторная сумма всех намагниченностей областей равна нулю, и внешне ферромагнетик в отсутствии внешнего магнитного поля кажется нена-магниченным. Физические предпосылки, обусловливающие разбиение ферромагнетика на области самопроизвольной намагниченности, впервые были выяснены в Советском Союзе (Френкель и Дорфман [14], Ландау и Лифшиц [15] и др.). [c.28] Экспериментальным доказательством существования областей самопроизвольной намагниченности служит так называемый эффект Баркгаузена. Он состоит в том, что при намагничивании ферромагнетика изменение намагниченности в нем происходит не непрерывно, а скачками. Наличие этих скачков говорит о резком изменении направлений векторов самопроизвольной намагниченности отдельных областей. [c.29] За последнее время были сделаны попытки исследовать строение областей самопроизвольной намагниченности путем изучения поляризации пучка нейтронов, проходящего через ферромагнитный образец [18], путем изучения диффракции электронов, отраженных от поверхности ферромагнетика [19], и, наконец, с помощью электронного микроскопа [20]. Однако эти способы еще недостаточно разработаны и пока не дали существенных результатов. [c.30] Здесь —свободная энергия анизотропии недеформирован-ного кристалла (кристаллографическая магнитная анизотропия), 5, % и % — направляющие косинусы, определяющие положение вектора самопроизвольной намагниченности 4 относительно ребер куба, Кх и — константы анизотропии, определяемые из опыта. [c.30] Магнитные материалы, встречающиеся на практике, всегда являются поликристаллами, т. е. состоят из большого числа отдельных маленьких кристалликов, называемых кристаллитами. Обычно ориентации осей кристаллитов носят более или менее случайный характер, поэтому здесь магнитная анизотропия не может быть непосредственным образом наблюдена. Подвергая материал специальной механической обработке (например, прокатке), можно, однако, в отдельных случаях добиться того, что оси кристаллитов получат преимущественное расположение в каком-либо направлении внутри поликристалли-ческого образца (кристаллографическая текстура). В этом случае магнитная анизотропия может быть легко выявлена, так как магнитные свойства вдоль и поперек поликристалли-ческого образца будут различными. [c.32] Учение о магнитной анизотропии ферромагнетиков лежит в основе всей современной теории технической кривой намагничения. Это учение было создано советским ученым Акуловым [13]. Обширные экспериментальные работы по изучению магнитной анизотропии в ферромагнитных кристаллах и текстурованных поликристаллических металлах и сплавах были проведены Брюхатовым и Киренским [21], Займовским [22] и др. Исследование магнитной анизотропии имело не только теоретический, но и практический интерес, ибо в значительной степени способствовало правильному подходу к проблеме изыскания и улучшения магнитных материалов. Отметим, однако, что причины ферромагнитной анизотропии (с микроскопической точки зрения) еще недостаточно выяснены. Согласно современным представлениям энергия магнитной анизотропии появляется в результате взаимодействия спиновых магнитных моментов с орбитальными (спин-орбитальная связь) оно рассчитывается с помощью квантовомеханических уравнений [23]. Квантовая теория магнитной анизотропии даже в ее приближенной форме очень сложна и далека еще от завершения. [c.32] Вернуться к основной статье