Magneettinen hystereesi

Magneettinen hystereesi tarkoittaa ilmiötä hystereesin havaittiin, kun magnetointi on materiaalia . Näin ollen, kun ulkoinen magneettikenttä on sovellettu ferromagneettista materiaalia , kuten rautaa , atomi sähköinen dipolien yhtyvät mukaan jälkimmäiseen. Kun kangas poistetaan, osa linjauksesta jää materiaaliin. Jälkimmäinen on magnetisoitu .

Kentän voimakkuuden (H) ja magnetoitumisen (M) suhde ei ole lineaarinen. Siten, jos materiaali demagnetisoidaan (H = M = 0), alkuperäinen magnetoitumiskäyrä kasvaa nopeasti alussa ja muuttuu sitten oireettomaksi saavuttaessa magneettisen kyllästymispisteen (in) . Jos tämän jälkeen magneettikenttä pienenee monotonisesti , M seuraa erilaista käyrää, joten hystereesin ilmiö. Kun kentästä tulee nolla, magnetisaatio siirtyy alkupisteestä arvolla, joka on yhtä suuri kuin remanenssi .

Hystereesisyklit eivät rajoitu ferromagneettisiin materiaaleihin. Siten muilla materiaaleilla, kuten kehrälaseilla, on samanlaiset ominaisuudet.

Hystereesisykli

Ferromagneettisessa kaaviossa on hystereesisykli, joka edustaa näytteen ja käytetyn magneettikentän magnetoitumista . Tämä esittää: $\ ylisuuri {M}$ ${\ displaystyle H = || {\ ylisuuri {H}} ||}$

Magnetisaation kylläisyys, kun näytteeseen kohdistettu magneettikenttä on erittäin voimakas. Tämä kääntyy (magnetoinnin näkökulmasta) vaakakäyräksi kaavion molemmissa päissä. Ensimmäinen tasainen alue, jota edustaa piste (1), vastaa tapausta, jossa käytetty magneettikenttä on positiivinen, ja toista tasaista aluetta, jota edustaa piste (2), tapaukseen, jossa jälkimmäinen on negatiivinen . Tämä magnetoinnin kyllästys voidaan selittää sillä, että tietystä magneettikentän arvosta (jota kutsumme pakottavaksi magneettikentäksi ) kunkin atomin magneettisuus on kohdistettu käytetyn magneettikentän kanssa. Ei ole enää atomia, jolla olisi magnetointi, joka ei ole linjassa magneettikentän kanssa. Magnetisaatio on siis saavuttanut maksimiarvonsa, arvon, jonka kaikkien atomien magnetisointivektori on linjassa magneettikentän kanssa. ${\ displaystyle H \ gg 0}$ ${\ displaystyle H \ ll 0}$ ${\ displaystyle H_ {C}}$ ${\ displaystyle {\ overrightarrow {m}}}$
Hyvin nopea vaihtelu materiaalin magnetoinnissa magneettikentän pienenemisen aikana (polku kaaviosta (1) - (2)). Niin kauan kuin magneettikenttä ei saavuta pakkokentän arvoa , magnetoituminen "vastustaa" magneettikentän muutosta. Kun kenttä ylittää , jokaisen atomin magnetoituminen kääntyy yhtäkkiä päin (voimakas kaltevuus ) kohdistumaan magneettikentän kanssa. Atomit minimoivat energiansa (mukaan lukien erityisesti energian termi Zeeman ). ${\ displaystyle H_ {C}}$ ${\ displaystyle H_ {C}}$ ${\ displaystyle {\ frac {\ osa M} {\ osittainen H}} <0}$
Erittäin nopea magnetoinnin vaihtelu magneettikentän kasvun aikana (polku (2) - (1)). Käytetty magneettikenttä on negatiivinen kohdassa (2) ja magnetointi on suunnattu samaan suuntaan kuin jälkimmäinen. Magneettikenttä pienenee ja siitä tulee jopa positiivinen. Aluksi magnetointi ei seuraa tätä magneettikentän vaihtelua ja vastustaa sitä. Tämän seurauksena magnetoinnissa ei ole vaihtelua (vaakasuora viiva pisteestä (2)). Kun kenttä ylittää pakkokentän arvon , jälkimmäinen muuttuu liian voimakkaaksi, jotta magnetisaatio pystyy vastustamaan sitä. Tämän seurauksena jälkimmäinen kääntyy nopeasti ympäri (jyrkkä kaltevuus ) ennen kuin se saavuttaa kylläisyyden pisteessä (1). ${\ displaystyle H_ {C}}$ ${\ displaystyle {\ frac {\ partisali M} {\ osittainen H}}> 0}$

Tämän hystereesisyklin läsnäolo heijastaa sitä tosiasiaa, että ferromagneettisen materiaalin magnetoitumisen seuraama polku ei ole sama riippuen tapauksesta, jossa kenttä pienenee tai kasvaa (vrt. Stoner-Wohlfart-malli ). Tätä hystereesisykliä ei yleensä esiinny superparamagneetilla, mutta se voi ilmetä riittävän suurella kentän pyyhkäisynopeudella, kuten voidaan nähdä molekyylimagneeteissa .

Huomautuksia ja viitteitä

( fr ) Tämä artikkeli on osittain tai kokonaan otettu Wikipedian englanninkielisestä artikkelista " Magneettinen hystereesi " ( katso kirjoittajaluettelo ) .

Oscar Cubero, “ 1.2 Cycle d'hystéresis ” , osoitteessa http://www2.unine.ch ,1. st marraskuu 2006
(sisään) P. Monod , JJ Prejean ja B. Tissier , " CuMn: n magneettinen hystereesi spin-lasitilassa " , J. Appl. Phys. , American Institute of Physics, voi. 50, n ° B11,1979, s. 7324 ( DOI 10.1063 / 1.326943 , lue verkossa )

Katso myös

Aiheeseen liittyvät artikkelit

Ulkoiset linkit

Magneettinen hystereesi kansallisen teksti- ja leksikaalisten resurssien keskuksen verkkosivustolla