Энергия доменных границ

Обозначения Т — температура окружающей среды А — толщина пленки I — характеристическая длина / колл напряженность поля при коллапсе — индукция насыщения — удельная энергия доменной границы а а/у а , и температурные коэффициенты величин I, / колл [c.487]

Введем яа рисунке для вектора М5 полярные координаты с углами 0 и полярной осью , совпадающей с осью х. Если Х2 и с з -направляющие косинусы вектора в пространстве кубической решетки с постоянной а, то выражение для среднего значения избыточной плотности энергии доменной границы толщиной ( дф, в котором учтены только энергии обмена и анизотропии, можно записать [c.48]

ЭНЕРГИЯ ДОМЕННЫХ ГРАНИЦ [c.26]

Для 180°-ной границы в одноосном ферромагнетике с кубической решеткой решение уравнений (1-31) и (1-32) приводит к следующему выражению для энергии доменной границы на единицу ее поверхности [1-10] [c.27]

Отсюда в зависимости от соотношения между константами К и Кг получаются следующие выражения для поверхностной плотности энергии доменной границы в ферромагнетике [c.27]

Причиной изменения энергии доменной границы при ее движении через ферромагнетик может быть, например, наличие пустот или немагнитных включений в нем, когда граница пересекает такой дефект, ее энергия уменьшается. Если включение имеет сферическую форму с радиусом г, устойчивое равновесие тонкой 180°-ной границы, пересекающей включение, соответствует положению х=0, так как при этом уменьшение энергии максимально (рис. 1-9). [c.40]

Рис. 2-13. Схема изменения плотности энергии доменной границы при ео смещении от поверхности в глубь зерна.

Пусть переворот спина распределен между п плоскостями. Тогда при переходе через доменную границу направления соседних спинов отличаются на угол п/п. Согласно (10.45) обменная энергия двух соседних спинов имеет не минимальное значение —ЛS , а рав- [c.349]

Это значение в 2 /я раз меньше, чем проигрыш в энергии при скачкообразном (как на рис. 10.22,а) перевороте спинов. Толщина стенки Блоха увеличивалась бы беспредельно, если бы не магнитная анизотропия, препятствующая этому. Спины в доменной границе ориентированы в подавляющем большинстве не вдоль осей легкого намагничения. Поэтому доля энергии анизотропии, связанная со стенкой Блоха, увеличивается примерно пропорционально ее толщине. Баланс между обменной энергией и энергией анизотропии определяет толщину доменной стенки. В железе эта толщина составляет примерно 300 постоянных решетки, [c.349]

При намагничивании ферритов (как и ферромагнетиков) происходит смещение границ между доменами и вращение векторов намагниченности каждого домена. В слабых полях у большинства ферритов с малой анизотропией преобладают процессы смещения границ. Для лёгкого смещения границ доменов необходимо, чтобы энергия закрепления границ бьша минимальной. В этом случае проницаемость феррита будет максимальной. Однородные, совершенные в магнитном отношении чистые образцы ферритов характеризуются высоким значением начальной проницаемости и весьма малой коэрцитивной силой. Такие материалы, называемые магнитомягкими, широко применяются в телефонии и радиочастотной аппаратуре. Основными их характеристиками являются величина начальной проницаемости, ее частотная зависимость (магнитный спектр вещества), а также параметр потерь — тангенс угла магнитных потерь. [c.38]

Для описания свойств Н. с. вблизи Tf. полезна след, картина её образования. Рассмотрим доменную границу в С-фазе. При определённых условиях её энергия может изменить знак, став отрицательной. В системе начнётся размножение доменных границ, их равновесная [c.335]

Количественной характеристикой антифазной границы является вектор сдвига R, на который надо переместить упорядоченный домен, находящийся по одну сторону границы, чтобы он полностью совпал с доменом, лежащим по другую сторону границы. Как и вектор Бюргерса дислокации, антифазный вектор — инвариантный параметр. Он определяет энергию антифазной границы и характеризует ее тип. Вектор сдвига соответствует полному вектору трансляции в неупорядоченной решетке и характеризует сдвиг между различными подрешетками, на которые разделяется кристалл при переходе в упорядоченное состояние. [c.253]

Пусть магнитно-мягкий ферромагнетик содержит немагнитные включения в форме сфер радиуса г, располагающихся, Б узлах простой кубической решетки с постоянной решетки I. Когда доменная граница пересекает включение, площадь границы,, а следовательно, и ее энергия уменьшаются. [c.59]

Обозначим через полную энергию на единицу поверхности доменной границы и через F t—возрастание энергии на единицу площади границы, локализованной в определенном положении. Если доменная граница расположена на расстоянии х (х<Сг) от центра сферы, то площадь границы уменьшается на величину п г — х ). Если число включений на единицу объема равно N N=l/P), то энергия на единицу площади границы [c.251]

Когда поле Н приложено параллельно плоскости доменной границы, полная свободная энергия [c.251]

При изменении намагничивающего поля доменные границы смещаются скачками, так как для их смещения необходимо преодолеть некоторый энергетический уровень. При этом, в соответствии с законом сохранения энергии, увеличивается энергия граничного слоя между доменами. Такие скачки можно увидеть при большом (10 ) увеличении кривой намагниченности (см. рис, 7.2), Этот эф- [c.102]

В последнее время усилился интерес к экспериментальному изучению спонтанного возбуждения конвекции в горизонтальных слоях, для которого характерно формирование структур, содержащих большое число дефектов. Помимо обсуждавшихся в 36, п. 3 дислокаций, движение которых исследовалось, например, в [24], реализуются доменные границы между областями, занятыми структурами различного типа [25-29] границы валы - валы , гексагоны - равновесие и гексагоны -валы . Движение доменных границ имеет много общего с распространением фронта фазового перехода роль свободной энергии играет функционал Ляпунова Доменные границы гексагоны — валы неизбежно возникают вблизи боковых границ слоя, занятого гексагональной структурой, и оказывают существенное влияние на процесс перехода от гексагональной структуры к структуре типа валов при возрастании числа Рэлея [29] (см. 36, п. 1). В результате переход осуществляется не в точке 7= 7з потери устойчивости гексагональной структуры, а уже при 7 = 7 < 7з-Сосуществование областей, занятых гексагонами и валами, возможно только в экспоненциально узком интервале значений 7 вблизи 7 - [c.291]

Причиной изменения энергии доменной границы могут быть или неферромагнитные включения, или внутренние напряжения. При нали-гии только неферромагнитных включений [c.511]

В последующих разделах настоящей главы изложены физические представления о природе процесса, определяющего основные свойства магнитотвердых материалов—процесса возникновения в них под действием внешнего магнитного поля большой результирующей намагниченности, устойчиво сохраняющейся при снятии внешнего поля. Численные значения физических параметров магнитных материалов (таких, как энергия и поле анизотропии, энергия доменных границ, удельная намагниченность и т. д.), а также технических характеристик магнитных материалов (таких, как остаточная индукция, коэрцитивная сила, энергетическое произведение) приведены в единицах системы СИ физические уравнения в гл. 1 записаны в системе СГСМ. [c.10]

Внутренние напряжения в ферромагнетике также могут приводить к изменению энергии доменной границы при ее смещении. При наличии напряжений константа анизотропии материала может быть приближенно записана как сумма констант, характеризующих магнитокристаллическую и магнитоупругую анизотропии [в соответствии с (1-26)] [c.42]

Энергия доменных границ ряда соединений НСоз была определена на основе изучения конфигурации магнитных доменов на базисной плоскости тонких пластинок из монокристаллических соединений КСоб. Значения V рассчитывались по формуле Киттеля, связывающей ширину домена 4 с толщиной пластинки Ь (1-42), Значения, полученные указанным способом, приведены в табл. 2-6 [2-21—2-23]. Там же приведены значения константы обмена А и толщины доменных стенок 6, полученные расчетом по соотношениям (1-33) и (1-34) у=4 (Л/С) и б=л(Л//С) для 180°-пых доменных границ. Данные таблицы показывают, что значения у для соединений К-Со значительно превышают соответствующие значения, измеренные для других одноосных ферромагнитных материалов. Например, у=(1 5)Х [c.63]

Х10 Дж/м для различных ферритов и X 10 Дж/м для Со (табл. 1-5). В то же время толщина доменных границ б в соединениях Н-Со составляет величины, равные лишь нескольким десяткам межатомных расстояний. Отмеченные особенности доменных границ в соединениях К-Со — высокая плотность поверхностной энергии и малая толщина — могут приводить к магнитному гистерезису этих соединений, связанному как с трудностью образования зародышей обратной намагниченности (поскольку энергия доменной границы высока), так и с сильным затруднением движения имеющихся доменных границ вследствие их взаимодействия с дефектами структуры материала. В последнем случае поле, необходимое для смещения границы (т. е. значение коэрцитивиной силы материала), может быть подсчитано по соотношению (1-70) [c.64]

Значения /1(7 ), рассчитанные по (2-4), удовлетворительно согласуются с данными измерений, включая и уменьшение коэрцитивной силы до О при Г 730 К- Причина уменьшения коэрцитивной силы до малых значений по (2-3) заключается в быстром уменьшении с ростом температуры энергии доменных стенок в зерне ЗтСоб и выравнивании ее значения с энергией доменных границ в местах образования зародышей в поверхностном слое зерна уо. которая с ростом температуры изменяется незначительно. [c.70]

Один из основных механизмов процесса намагничивания и перемагни-чивания заключается в смещении доменных границ между областями спонтанного намагничивания. Для того чтобы произошло смещение границ, необходимо преодолеть некоторый энергетический уровень, связанный с тем, что при таком процессе перемаг-ничивания увеличивается энергия граничного слоя между доменами. При изменении намагничивающего поля доменные границы смещаются скачками. При обычном определении точек кривой намагничивания полу- [c.77]

ДОМЕННАЯ СТЕНКА (доменная граница магнитных доменов)— переходный слой от одного домена с однородно намагниченностью Mi к др. домену с однородной намагниченностью (см. Магнитная доменная структура). Толщиеа Д. с. бо определяется конкуренцией неоднородного обменного взаимодействия (стремящегося увеличить и магнитной анизотропии, (уменьшающей 6 ) бд ( 4// ) / , где А п К — константы обменной энергии и энергии анизотропии. [c.8]

Чем меныпе Д., том меньше протяженность и энергия короткодействующего ноля, но тем больше число доменных границ в единице объёма, [уонкуренция энергии короткоде11ствующсго ноля и поверхностной энергии до.менпых границ приводит к установлению равновесного размера Д. D(,. Для пластины jDo ft (ой./е) =. При достаточно малых размерах области упорядоченной фазы h разбиение на Д. энергетически невыгодно и равновесным является монодоменное состояние. [c.13]

При наличии М. д. с. между соседними областями с разными направлениями М существуют переходные области — доменные стенки (ДС) (их наз. также доменными границами), обладающие энергией y на едиппцу площади. Появление М. д. с. возможно лишь в то.м случае, когда энергия, затраченная на образование ДС, меньше убыли магнитостатич. энергии. Это условие выполняется в кристаллах достаточно больших размеров, больших размера однодоменности (см. Одподолепные частицы). На расстояниях г г . короткодействующее обменное взаимодействие играет более важную роль, чем дальнодействующее магнитостатическое, с чем и связана невозможность образования М. д, с. в кристаллах с размерами, меньшими (для Ni, напр., - 10 см). Обычно домены в ФМ имеют размеры 10-4—10-2 см. [c.653]

Стремление к минимуму упругой энергии определяет внутр. структуру и взаимное расположение мартенситных кристаллов. Новая фаза образуется в форме тонких пластинок, определ. образом ориентированных относительно кристаллография, осей. Пластины, как правило, не являются монокристаллами, а представляют собой пакеты плоскопараллельных доменов — областей новой фазы, различающихся ориентацией кристаллич, решётки (между собой домены находятся в двойниковом отношении см. Доме/ш упругие, Деойникование), Интерференция полей напряжений от разл. доменов приводит к их частичному уничтожению. Дальнейшее уменьшение упругих полей достигается за счёт формирования ансамблей из закономерно расположенных пластин. Т. о. в результате М. п. возникает поли-кристаллич. фаза со своеобразным иерархия, порядком (ансамбли — пластины — домены) в расположении структурных составляющих (см. Гетерофазная структура). Деформирование материала с такой структурой происходит в осн. за счёт смещения доменных границ ( сверхупругость ). При нагреве дроисходит обратное превращение мартенситной фазы в исходную, и тело восстанавливает нервонач. форму, к-рую оно имело до М. п. (память формы). [c.49]

В незакороченных образцах разбиение на домены энергетически выгодно, т. к. возрастание энергии доменных стенок компенсируется уменьшением энергии электростатич. взаимодействия между разл. частями кристалла. Ввиду дальнодейотвующего характера электростатич. ноля его вяачение в данной точке определяется распределением поляризации во всём объёме образца, его формой и размерами, условиями на границах. Поэтому расчёт равновесной доменной струк- туры в С., даже для образцов простейших форм, представляет собой сложную задачу, пока окончательно не решённую. Сложен и ожидаемый характер доменной структуры, согласно теории, она должна измельчаться ( ветвиться ) вблизи поверхности кристалла. [c.478]

В соответствии с рис. 30, д, е на а-срезах кристаллов сегнетовой соли оба эти типа доменов могут наблюдаться одновременно. Следует, однако, отметить, что в силу анизотропии плоскости (100) кристалла энергия образования границ аЪ и ас-доменов различна. aЪ-J o-мены более стабильны, что свидетельствует о более низкой энергии гранп7.1, (стеиок) таких доменов по сравнению с энергией границ ас-домеиов. В частности, ас-домены имеют несколько более высокую верхнюю температуру Кюри, чем -домены. [c.63]

Широко распространенной точке зрения, согласно которой деформационное упрочнение при пластическом течении есть результат возрастания сопротивления среды движению носителей деформации за счет изменения характеров как самих носителей, так и барьеров, в определенной мере противостоит релаксационный переход к описанию этого процесса [2] (см. гл. 1). Он предполагает, что рождение, движение и объединение дефектов в более крупные агрегаты, перестройка дефектов внутри агрегатов и преобразование последних связываются со стремлением нагружаемого объекта снизить уровень напряжений. В таком случае следует учитывать, что поле напряжений внутри объекта неоднородно, а наблюдаемое нарастание деформирующего напряжения отражает некий средний уровень. В связи с неоднородностью поля напряжений пластическая деформация также неоднородна, п развивается локализованно в областях концентрации напряжений. Такие представления позволяют использовать синергетический подход к описанию пластической деформации и рассматривать нагружаемый объект как далекую от равновесия диссипативную систему. При этом предполагается диссипация упругой энергии, поэтому данный процесс напрямую связан с релаксацией полей напряжений. В кристаллических твердых телах релаксация напряжений (а следовательно, и диссипация энергии) может осуществляться рождением и миграцией точечных дефектов, рождением и движением (консервативным пли неконсервативным) дислокаций, образованием и перестройкой дислокационных ансамблей, рождением и перемещением дисклинаций и их ассоциатов, перестройкой и миграцией границ различного рода (блочных, доменных, границ фрагментов и ячеек, межзеренных) и, наконец, нарушением сплошности, т. е. образованием трещин. В специфических условиях релаксация осуществля [c.64]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...