Магнитная анизотропия формы, энергия

Феррит, помещенный в постоянное магнитное поле напряженностью Но и перпендикулярное к нему переменное СВЧ-магнитное поле, поглощает СВЧ-энергию. Это поглощение носит резонансный характер (ферромагнитный резонанс) и максимально на частоте соо, определенным образом связанной с полем Но. Зависимость резонансной частоты Шо от Но имеет сложный характер и определяется магнитной кристаллографической анизотропией, анизотропией формы, упруго напряженным состоянием образца и т. п. [3]. В наиболее простом случае изотропной сферы [c.708]

ФЕРРОМАГНИТНЫЕ ДОМЕНЫ —макроскопич. области ферромагнетика с разл. ориентациями спонтанной однородной намагниченности в одном из возможных направлений, соответствующих минимуму энергии магнитной анизотропии одного или неск. типов (естественной кристаллографической, наведённой, анизотропии формы, магнитоупругой, поверхностной), а в общем случае и энергии намагниченности во внеш. магнитном, магнитостатическом и упругом полях. [c.301]

Для своего возникновения зародыш области обратной намагниченности требует затраты энергии идущей на создание граничного слоя между зародышем и окружающей его магнитной фазой. Прирост энергии системы на ДЕ-, должен компенсироваться уменьшением магнитной объемной энергии во внешнем магнитном поле А.Е н. Рост зародыша возможен лишь нри выполнении неравенства А н 1А т I- Минимальные размеры такого зародыша обратной магнитной фазы го очень чувствительны к ничтожным изменениям структуры и свойств материала и формы зародыша. Местами образования зародышей обратной магнитной фазы могут быть границы зерен, различные фазовые выделения в материале, области с пониженным значением константы анизотропии или константы обмена, области вблизи включений или вблизи поверхности образца, где имеют место сильные размагничивающие поля [1-1]. [c.44]

Коэрцитивна я сила малых частиц железа составляет, по теоретическим оценкам, примерно 500 Гс, если исходить из того, что для поворота вектора намагниченности надо преодолевать силы магнитной анизотропии. Значения, полученные в ряде экспериментальных исследований, оказались того же порядка величины, что и теоретические оценки. Большие значения коэрцитивной силы были обнаружены у удлиненных частиц железа в этом случае для поворота вектора намагниченности приходится преодолевать силы анизотропии формы, связанные с энергией размагничивающих полей. [c.589]

Величина, форма доменов и поведение ферромагнетика в магнитном поле будут определяться соотношениями различных видов энергии (обменной, кристаллической анизотропии и т. д.) при данной температуре и данном магнитном поле. На рис. 17.59 (кривая 7) приведена схема кривой намагничивания, на которой можно в общем случае выделить пять областей 7 — область обратимого смещения [c.311]

Обычно магнитный материал состоит из различных доменов, разделенных стенками, причем мы видели, что стенки доменов дают вклад в общую магнитную энергию образца. Энергия стенок доменов пропорциональна площади стенок и, следовательно, приблизительно пропорциональна квадрату линейных размеров образца, тогда как энергия размагничивания (или магнитостатическая энергия), которая проявляется при отсутствии стенок доменов, пропорциональна объему образца, т. е. кубу его линейных размеров. Если взять образец конечных размеров, содержащий определенное количество доменов, то соотношение между магнитостатической энергией и энергией стенок доменов при уменьшении размеров образца должно изменяться. Отсюда следует, что при определенном критическом размере, который зависит также от формы частицы, существование границ доменов станет энергетически невыгодным и частица будет намагничена однородно. Поскольку для длинных тонких частиц магнитостатическая внутренняя энергия меньше, чем для коротких толстых частиц, критический диаметр длинной тонкой иглы (которая является однодоменной частицей) больше, чем для короткой толстой иглы. Если анизотропия обусловлена удлиненной формой, мы имеем дело с энергией ани- [c.296]

В ферромагнетиках, в отличие от парамагнитных тел, между неспаренными электронами внутренних недостроенных оболочек имеет место сильное обменное взаимодействие, вызывающее упорядоченное расположение их СПИновых магнитных моментов и спонтанное намагничивание доменов до насыщения Это приводит к существенным особенностям в протекании резонансного поглощения высокочастотной энергии ферромагнетиками, которое называют ферромагнитным резонансом. Физическая суть его состоит е том, что под действием внешнего магнитного поля Нд, намагничивающего ферромагнетик до насыщения, полный магнитный момент образца М начинает прецессировать вокруг этого поля с ларморовой частотой ojl, зависящей от Яо (11.25). Если на такой образец наложить высокочастотное электромагнитное поле, перпендикулярное Яо, и изменять его частоту ш, то при ю = i. наступает резкое (резонансное) усиление поглощения энергии поля. Резонанс наблюдается на частотах порядка 20-Г-30 ГГц в полях 4- 10 -А/м (л 5000 Э). Поглощение при этом на несколько порядкоз выше, чем при парамагнитном резонансе, так как магнитная восприимчивость ферромагнетиков (а следовательно, и магнитный момент насыщения М) у них много выше, чем у парамагнетиков. Кроме того, так как в формировании эффективного магнитного поля в ферромагнетиках участвуют размагничивающий фактор и поле магнитной анизотропии, то частота ферромагнитного резонанса оказывается зависящей от формы образца.и,направления поля относительно осей легкого намагничивания. [c.306]

Если монокристалл магнитного материала свободно подвесить в магнитном поле, он займет такое положение, при котором его магнитная энергия минимальна, т. е. намагничивание происходит в направлении так называемого легкого намаёничивания, определяемом рядом факторов. Наиболее важными факторами являются 1) положение осей кристалла относительно направления намагничивания, т. е. магнитокристаллическая энергия 2) внешнее магнитостатическое поле, которое зависит от формы образца, т. е. энергия анизотропии формы (последняя исчезает для сферического образца и максимальна для бесконечно длинного стержня эта энергия тесно связана с размагничивающим фактором) 3) наконец, энергия магнитострикционных напряжений, которая может измениться при изменении направления намагничивания (хотя этот эффект обычно связан с кристаллографическими осями образца, он рассматривается отдельно от чистой кристаллографической анизотропии). Два первых фактора считаются самыми важными, они могут быть использованы при решении структурных и других задач. [c.294]

Было проведено довольно много исследований магнитных совокупностей мелких частиц в немагнитных металлах, причем использовались результаты теории магнетизма для мелких частиц. Например, сюда относится изучение ферромагнитных выделений в меди с малыми добавками кобальта или железа [22]. В этих системах происходит выделение магнитных частиц субмикроско-пического размера, и магнитный анализ позволяет определить размер, форму и распределение частиц описанным выше методом. Коэрцитивная сила такой системы обычно возрастает в результате термообработки, при которой происходит выделение частиц. При этом коэрцитивная сила достигает максимума, когда частицы приобретают однодоменный размер, ц падает, когда размер частиц в результате их роста превышает критический. Поскольку на ранней стадии зародыши магнитных выделений очень малы, возникает состояние, при котором внутри каждой частицы спины ориентированы так, что частица является магнитной, но тепловая энергия кТ больше, чем силы анизотропии, удерживающие спины в данном направлении. Такая совокупность частиц (каждая из которых может рассматриваться как ферромагнитная, но с изменяющейся намагниченностью) ведет себя подобно парамагнитному веществу с большим парамагнитным моментом. Это явление называется суперпарамагнетизмом. Оно было впервые предсказано Неелем в 1949 г. [15] при объяснении некоторых вопросов магнетизма горных пород и использовано впоследствии другими авторами для анализа мелких частиц и мелких магнитных выделений. [c.302]

Наиболее перспективным оказалось воздействие на индуцированную анизотропию, связанную с тонкодисперсным распадом. Так же как и в сплавах ЮНДК, легирование сплавов Рг-Сг-Со некоторыми элементами (см. 4-3) способствовало увеличению анизотропии формы частиц и привело к резкому увеличению Не. Кроме того, энергию анизотропии (как и в случае сплавов типа викаллоя) можно повысить за счет деформирования. На монокристаллах, деформированных после Т.МО до отпуска) в направлении [100] при 70%-ном обжатии, получена максимальная магнитная энергия Ч2(ВН)тах = = 32 кДж/м [4-17], Увеличение магнитных свойств после деформации в направлении термомагнитной текстуровки с последующим отпуском проявляется и на поликристаллических сплавах (см, табл. 4-1). Увеличение магнитных свойств связано, по-видимому, с удлинением частиц "-фазы. [c.200]

В частицах однодоменного строения возникновение зародышей перемагничивания невозможно. Процесс перемагничивания происходит путем постепенного поворота векторов намагничивания из одного положения в другое. Этот поворот требует ппнложения большого размагничивающего поля, особенно в том слу чае, если частицы обладают значительной анизотпопией формы и энергии магнитной анизотропии, зависящей от кристаллической структуры ферромагнитной фазы. [c.803]

Сплавы с высоким содержанием кобальта и титана отличаются тем, что при распаде твердого раствора повышается роль упругой энергии. Это приводит к росту анизотропии формы частиц, соответственно растет Я , но частицы рфазы ориентируются преимущественно не вдоль прикладьшаемого при обработке магнитного поля, а вдоль направления <001> кристалла, ближайшего к направлению поля. Для получения оптимальных свойств целесообразно применение изотермической выдержки в течение 10-12 мин в магнитном поле при 800-830 °С. Для этих сплавов очень [c.398]

Второе из этих выражений показывает, что магнитная анизотропия не влияет на прецессию спина, если соответствующая магнитокристаллическая энергия берется только во втором порядке по а. Следовательно, для этого случая рассмотрим следующий член в разложении (6.4.47). Вследствие инвариантности относительно обращения времени 5 энергия должна быть четной функцией компонент л, поэтому следующий член будет четвертого порядка по а. В общей форме он имеет вид [c.364]

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]

Величина, количество, форма доменов и поведение ферромагнетика в магнитном поле определяются соотношением различных видов энергии (обменной, кристаллической анизотропии и т. д.) при данной температуре и данном магнитном поле. Кривая 1 (рис. 9.53), построенная в координатах — Я, является кривой намагничивания. Кривая 2 построена в координатах магнитная индукция — поле В = ф (Я). Отношение В/Н носит название полной проницаемости [Адолн Угол наклона касатель- [c.102]

Чтобы найти критическую длину 1 однодоменной монокристалли-ческой частицы Fe в форме плоского параллелепипеда, Сато и др. [1021] сравнили между собой энергии нескольких возможных конфигураций доменов. При вычислении энергии доменной стенки учитывались вклады от обменной энергии, а также от энергий анизотропии и полей магнитного рассеяния. Они получили =20 нм при отношении длины к ширине параллелепипеда ге=1 и увеличение I,. с ростом п до значения =60 нм, когда ге = 10. [c.315]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...