Однодоменные частицы

Выше предполагали, что при отсутствии тепловых эффектов, намагниченность однодоменной частицы однородна при всех условиях, как в отсутствии поля, так и при обратимых и необратимых изменениях намагниченности. Может, однако, случиться, что необратимые изменения намагниченности протекают некогерентно и в более малых полях, чем [c.206]

Композиции На основе однодоменных частиц Ре и Ре—Со Хорошие механические и магнитные свойства. Удельная энергия до 26 кДж/м Перспективны, но промышленное применение ограничено из-за сложной технологии. Подвижные магниты автомобильных измерительных приборов, тормозные устройства счетчиков, роторы микродвигателей [c.24]

Значение коэрцитивной силы Н композиций из удлиненных однодоменных частиц определяется формулой Киттеля = (1 - Р)(А - [c.93]

Магнитные сплавы платины принадлежат к системе платина—железо и системе платина—кобальт. Оба сплава обладают очень большой коэрцитивной силой по намагниченности Нсм= = 520 кА м и сравнительно большой остаточной индукцией. Поэтому у них коэрцитивная сила по индукции Нсв н энергетическое произведение (ВН)тах достигают больших значений. Высокое значение объясняют наличием в сплавах платины однодоменных частиц Ре—Р( и Со—Р(, рассеянных в маломагнитной матрице. Оба сплава платины пластичны и легко поддаются всем видам механической обработки, однако из-за высокой стоимости их применение ограничено только микроминиатюрными магнитами. [c.117]

Б5. Свойства композиций из однодоменных частиц [c.127]

Мелкие однодоменные частицы могут существовать не только в твердотельных ферро- и ферримагнитных сплавах и соединениях, но и в магнитных жидкостях (суспензиях), к-рые получаются диспергированием ферро- или ферри-магн. частиц в однодоменном состоянии в обычных жидкостях. Именно в этих системах С. впервые наблюдался [c.25]

Где — эффективная константа одноосной анизотропии, которая может приобретать различные значения, а именно для одноосной кристаллической анизотропии — для одноосной анизотропии упругих напряжений - 3 о/2 и для одноосной анизотропии формы, когда магнитотвердая однодоменная частица представляет собой вытянутый эллипсоид вращения с размагничивающим фактором Л д вдоль длинной оси эллипсоида и вдоль его короткой оси, - I N - Np)/2. [c.511]

Материалы с одноосной анизотропией полей рассеяния (анизотропией формы), причина магнитного гистерезиса в которых обусловлена необратимым вращением вектора намагниченности в однодоменных частицах. К этой группе следует отнести магниты из однодоменных удлиненных частиц железа или сплава Fe—Со (ESD-магниты) и сплавы на основе Fe—Ni—А1—Со и Fe—Со-Сг. [c.512]

Для однодоменных частиц значения Не определяются различными видами анизотропии. Ниже приведены значения Не однодоменных кристаллов для различных видов анизотропии, кА/м [c.551]

Сплавы называют изотропными, так как их магнитные свойства одинаковы, независимо от направления намагничивания. Основными материалами этой группы являются сплавы на основе алюминия, никеля, меди и железа. Эти сплавы отличаются высокой твердостью и хрупкостью, даже в горячем состоянии они не поддаются ковке и прокатке, магниты из них изготовляют литьем или прессованием из порошков. Получение высокой коэрцитивной силы связано с механизмом дисперсионного твердения. При определенных условиях охлаждения сплава появляются две фазы слабомагнптный твердый раствор железа и алюминия (Р -фаза) и однодоменные частицы почти [c.264]

Система, состоящая из однодоменных разобщенных ферромагнитных частиц, как у нее отмечалось, имеет существенные особенности такие частицы могут намагничиваться только за счет процессов вращения, что предопределяет наличие рысокой коэрцитивной силы. На этом принципе основано получение магнитов прессованием ферромагнитных однодоменных частиц. Нередко прессование ведут в сильном магнитном поле с целью ориентации однодоменных частиц в направлении намагничивания. Коэрцитивная сила обусловлена влиянием [c.268]

Весьма высокой коэрцитивной силой обладают бариевые ферриты ВаО-бРезОд. Как и другие магнитные ферриты они относятся к не-скомпенсированным антиферромагнетикам бариевый феррит обладает гексагональной кристаллической решеткой. Высокая коэрцитивная сила обусловлена его структурой — разбиёнием на однодоменные частицы с высокой кристаллографической анизотропией. Составляю- [c.269]

Смещенная петля (рис. 18, а) имеет такую же форму, как обычная, но сдвинута относительно начала координат. Она сопутствует одновременному существованию у материала ферромагнитного и антиферромагнит-ного состояний. Эффект смещения наблюдается у однодоменных частиц ферромагнитных металлов, покрытых слоем антиферромагнетика (например, у оксидированных частиц кобальта) и у некоторых сплавов (никель — марганец, железо — алюминий, уран — марганец и др.), хотя для сплавов еще не решен вопрос о существовании дискретных ферромагнитных и антиферромагнитных областей. Для получения сдвинутой петли материал должен пройти термомагнитную обработку путем охлаждения в сильном магнитном поле (порядка 1000 кА/м) от температуры Нееля для антиферромагнетика до темпера- [c.17]

Объяснение сдвига петли у однодоменных частиц, состоящих из дискретных ферромагнитных и анти-ферромагнитных областей, основано на предположении о существовании прямой связи между атомами ферромагнетика и атомами того же элемента, входящими в состав антнферромагнит-ного окисла. При Я = О (рис. 18, б) все магнитные моменты атомов металла [c.18]

По мере измельчения порошка зна чения и М и Я у изготовленных ИЗ него магнитов сначала растут, достигают максимума, а затем умень-шаются в результате замола . За-мол объясняется пластической деформацией, возникающей в результате множества соударений частиц. Чем меньше частица, тем большая часть ее объема оказывается деформированной пластически. Рост значений РоЛ объясняется увеличением в порошке концентрации малых монокристалли-ческих однодоменных частиц, а уменьшение частицы при замоле — ухудшением свойств порошков вследствие возникновения конгломератов частиц [c.89]

Механическим способом (путем размола) могут быть получены только относительно крупные однодоменные частицы хрупкого висмутида марганца. Для получения однодоменных частиц железа и сплава железо—кобальт применяют химический и электролитический методы. Химический метод состоит в растворении стружки железа в муравьиной кислоте, кристаллизации соли с размером частиц 1—3 мкм и последующим восстановлением частиц железа при температуре порядка300°С. Для получения однодоменных частиц железа с присадкой кобальта применяют смешивание горячих растворов муравьинокислых солей этих металлов. [c.126]

В однодоменных частицах при уменьшении поля Н, намагнитившего их под углом ср к оси лёгкого намагничивания., вектор М обратимым образом отклоняется от направления Нив полях обратного направления скачком поворачивается к направлению, близкому к Н. Дальнейшее увеличение по абс. величине Н (при Н < 0) приводит к уменьшению угла между М и Н. Участок обратимого изменения М тем меньше, чем меньше <р. При ф = о он равен нулю. В атом случае частица нере-магничжвается одним большим скачком вектора М. Причиной скачков является существование, наряду со стабильными, метастабильиых состояний и больших [c.560]

В. Эльмором( У. Elmor, 1938) [3]. В суспензии однодоменных частиц равновесное распределение магн. моментов достигается вращением самих частиц благодаря их броуновскому движению. В этом случае время релаксации должно существенно зависеть от вязкости жидкости. Наконец воз.можны ещё квантовомеханич. изменения ориентации моментов М частиц (туннельные переходы, см. Туннельный эффект). [c.25]

В ферромагн. образцах с размерами больше критич. размера однодоменности (см. Однодоменные частицы) при Я=0 и при темп-ре ниже Кюри точки Т, минимуму энергии кристалла обычно отвечает неоднородное магн, состояние в виде совокупности большого числа доменов с разными направлениями намагниченности М соседних областей. В монокристаллич. образцах или в крупных кристаллитах поликристалла (с размерами г>г,) такая совокупность Ф. д. формируется в соответствии с имеющимися в ферромагнетике взаимодействиями и представляет собой магнитную доменную структуру (ДС). Общая причина её возникновения, впервые указанная Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшицем в 1938, связана с уменьшение.м полной энергии образца благодаря уменьшению магнитостатической энергии за счёт дробления магн. полюсов (магн. зарядов ) на поверхностях образца. [c.302]

При уменьшении размера ферромагнетика замыкание магнитных потоков внутри него оказывается все менее выгодным энергетически. Пока ферромагнитная частица имеет многодоменную структуру, ее взаимодействие с внешним магнитным полем сводится к смещению граничного слоя (стенки) между доменами. По мере приближения ферромагнитных частиц к однодоменному состоянию основным механизмом перемагничива-ния становится когерентное вращение большинства магнитных моментов отдельных атомов. Этому препятствуют анизотропия формы частиц, а также кристаллографическая и магнитная. При достижении некоторого критического размера частицы становятся однодоменными, что сопровождается увеличением коэрцитивной силы до максимального значения (для пере-магничивания однодоменной сферической частицы путем когерентного вращения нужно приложить обратное магнитное поле (максимальную коэрцитивную силу) Н, = 2К11 где К — константа анизотропии, /, — намагниченность насыщения). Согласно [329], наибольший размер однодоменных частиц Fe и Ni не превышает 20 и 60 нм соответственно. Дальнейшее уменьшение их размера приводит к резкому падению коэрцитивной силы до нуля вследствие перехода в суперпарамагнитное состояние. Исходя из соотношения неопределенностей Гейзенберга в [328] показано, что критический линейный размер частицы, при котором из-за тепловых флуктуаций ориентации магнитного момен- [c.94]

Анализ литературных данных по зависимости коэрцитивной силы Н . от средних размеров ферромагнитных частиц [10] подтверждает рост при уменьшении частицы до некоторого критического размера максимальные значения достигаются для частиц Fe, Ni и Со со средним диаметром 20—25, 50—70 и 20 нм соответственно. Эти величины близки к теоретическим оценкам однодоменных частиц [329]. Снижение при d < может быть связано не только с эффектом суперпарамагнетизма, но и с иными магнитными свойствами поверхностного слоя. Так, если поверхностный слой имеет меньшую анизотропию, то он будет пе-ремагничиваться в более слабых полях и облегчать перемагничи-вание всей наночастицы [329]. Зависимость относительной остаточной намагниченности /,/4 (/, — намагниченность насыщения массивного металла) от размера частиц Fe, Со и Ni также проходит через максимум вблизи соответствующих значений /Д10]. [c.96]

Как уже указывалось, уменьшение размеров однодоменной частицы приводит к переходу из ферромагнитного состояния в суперпарамагнитное. Тепловые флуктуации могут вызвать вращение магнитных моментов, если средняя тепловая энергия к Т равна или больше энергии анизотропии Е = KV (К — константа суммарной анизотропии, V— объем частицы). Полная намагниченность частицы, возникающая в достаточном для насыщения внешнем магнитном поле, после его выключения за время ре- [c.99]

Используя найденную зависимость Tq(V) и экспериментальные результаты по и размеру частиц, авторы [360] определили размерную зависимость константы анизотропии К с уменьшением размера частиц она растет и во всем изученном интервале 1,8 Л < < 4,4 нм оказывается больше, чем К массивного ГЦК-кобальта. Размерная зависимость коэрцитивной силы была измерена при 10 К, когда наночастицы всех размеров находились в ферромагнитном состоянии. Рост Я, с увеличением размера частиц п-Со вполне соответствует поведению однодоменных частиц. Результаты по размерным зависимостям Т , К, наночастиц кобальта хорошо согласуются с аналогичными данными для наночастиц других ферромагнитных металлов. Иначе обстоит дело с намагниченностью. Измерения показали, что при Т= 2 К наночастицы Со не достигают магнитного насыщения даже в поле 55 кЭ. По этой причине значения намагниченности на-сьщения /, были получены экстраполяцией зависимости /(1/Я) на бесконечно большое поле, т. е. 1/Я —> 0. Величина /.росла с уменьшением размера d и для частиц с d <3,3 нм была больше, чем в случае массивного кобальта. Намагниченность насьщения самых мелких частиц Со (li = 18 нм) была на 20 % больше, чем массивного кобальта. Увеличение магнитного момента атома кобальта в наночастицах теоретически предсказано [361, 362] и экспериментально наблюдалось [363] на кластерах кобальта. [c.101]

Очевидно, имеется в виду магнитный материал, коэрцитивная сила которого определяется механизмом перемагничивання мелких однодоменных частиц кристаллической фазы. Прим. ред. [c.149]

Определение размера однодоменных частиц дисперсной ферромагнитной фракции [34]. У.меньшение размера ферромагнетика до размера, когда образование доменной структуры энергетически невыгодно, приводит к тому, что частица в любом поле остается многодоменной и перемагничивание осуществляется вращением ее вектора намагниченности полем. При дальнейшем у.меньшении размера частиц энергия анизотропии уже не удерживает вектор намагниченности в направлении легкого на.магничивания. Энергия анизотропии такой частицы КУ (V — объем частицы К — константа анизотропии) приближается к кТ. Начиная с этого момента, вектор намагниченности частиц начинает флуктуировать и температурная зависимость намагниченности подчиняется закону Ланжевена для парамагнетиков. Поскольку магнитный момент ферромагнитной частицы велик по сравнению с атомным моментом парамагнетика, описанное явление названо суперпарамагнетизмом . Вероятность самопроизвольного перемагничивания очень быстро увеличивается с уменьшением размера частиц для сферической частицы Ре [c.319]

Кобальтовые ферриты уступают бариевым в значении константы анизотропии. Кроме того, диаметр однодоменной частицы в них очень мал — 0,1 мкм, что осложняет их получение, в особенности, в неравноосной форме. Промышленные анизотропные кобальтовые ферриты уступают по магнитным свойствам бариевым ферритам. Достоинством их является большая температурная стабильность. [c.557]

Определение размера однодоменных частиц дисперсной ферромагнитной фазы [9.39]. Уменьшение размера частиц ферромагнетика до того, при котором образование доменной структуры энергетически не выгодно, приводит к тому, что процесс перемагничи- [c.112]

Наблюдаемую высокую одноосную анизотропию, не свойственную магнитокристаллической анизотропии кубической симметрии, они правильно связали с образованием цепочечных агрегаций,частиц в образцах. Низкое значение остаточной намагниченности частиц Irlls 0i2) по сравнению с ожидаемым значением =0,5 для случайно ориентированных одноосных однодоменных частиц было объяснено наличием в образцах многодоменных частиц, имеющих замкнутые магнитные потоки. Важным результатом является увеличение примерно вдвое коэрцитивной силы (до = 1120 Э) у сплава РезоСото относительно значений для чистых компонентов Fe и Со. [c.316]

При уменьшении диаметра D частиц их коэрцитивная сила сначала возрастает до максимального значения, а затем резко падает до нуля вследствие включения механизма так называемого суперпара-магнетизма однодоменных частиц. В действительности наблюдаемый спад Hf. происходит в довольно широкой области значений/) из-за распределения частиц по размерам (см. [8]). Явление суперпарамагнетизма обусловлено своеобразным броуновским движением конца вектора суммарного магнитного момента M=KIs частицы (F, I, — ее объем и намагниченность насыщения единицы объема соответственно) [1033, 1034]. Полная намагниченность =7VjVI ансамбля из N частиц в единице объема, возникающая при достаточном для насыщения внешнем магнитном поле Н, после выключения этого поля стремится к нулю вследствие броуновского движения ориентаций [c.317]

В работе [155] были изучены магнитные свойства сферических частиц железа диаметром 14-100 нм при температурах 4,2-300 К в полях напряженностью до 25 кЭ. Частицы были взвегпе-ны в парафине, их объемная концентрация составляла 0,01. Исследование с помощью ядерного гамма-резонанса показало, что изучаемые частицы железа не окислены. Измерения коэрцитивной силы частиц разного размера при 4,2, 77 и 300 К обнаружили отчетливый максимум Не при б 24 нм. По мнению [337] этот максимум обусловлен наложением двух процессов — увеличением Не при переходе частиц в однодоменное состояние и появлением суперпарамагнетизма у однодоменных частиц при достижении ими критического размера. Намагниченность насыщения Is даже для самых крупных частиц железа d 98 нм) была меньгпе намагниченности насыщения массивного железа при уменьгпении размера частиц примерно до 40 нм. Is сначала понижалась, а начиная с б = 35 нм оставалась постоянной. Максимум отногпения Ir/Is Цг — остаточная намагниченность) наблюдался для частиц размером до 24 нм. Согласно результатам [155] переход частиц железа из ферромагнитного в суперпарамагнитное состояние происходит при размере частиц d 24 нм. [c.111]

Как уже указывалось, уменьшение размеров однодоменной частицы приводит к переходу из ферромагнитного в суперпара-магнитное состояние. Тепловые флуктуации могут вызвать вра-гцение магнитных моментов, если средняя тепловая энергия квТ равна или больше энергии анизотропии Е = KV где К — кон- [c.113]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...