Ferromagnetyzm w fizyce

Nasza ocena:

3
Pobrań: 63
Wyświetleń: 1008
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Ferromagnetyzm w fizyce - strona 1 Ferromagnetyzm w fizyce - strona 2

Fragment notatki:

Ferromagnetyzm Istnieją pierwiastki takie jak Fe, Co, Ni oraz wiele różnych stopów, w których obserwujemy  uporządkowanie magnetyczne pomimo, przeciwdziałających temu, ruchów termicznych atomów.  Substancje te zwane ferromagnetykami charakteryzują się dużą podatnością, przy czym wielkość  namagnesowania zależy zarówno od pola magnesującego jak i od tego czy były one magnesowane  wcześniej. Jest to związane z silnym  oddziaływaniem   wymiennym  jakie występuje pomiędzy  spinowymi momentami magnetycznymi atomów.  Ferromagnetyzm jest więc własnością kryształów,  a nie pojedynczych atomów.  Poszczególne atomy (tak jak w paramagnetyku) posiadają momenty  magnetyczne, które podczas krystalizacji, w wyniku oddziaływania wymiennego, ustawiają się  równolegle do siebie w dużych obszarach kryształu zwanych  domenami . Każda domena jest więc  całkowicie magnetycznie uporządkowana. Natomiast kierunki momentów magnetycznych  poszczególnych domen są różne i próbka jako całość może nie mieć wypadkowego  namagnesowania. Na rysunku poniżej po lewej stronie pokazano fragment nienamagnesowanego  ferromagnetyka. Linie pokazują granice domen, a strzałki oznaczają kierunek momentu  magnetycznego w domenie. Jeżeli taki materiał ferromagnetyczny umieścimy w zewnętrznym polu magnetycznym  zaobserwujemy, że próbka uzyskuje duże namagnesowanie w relatywnie niskim polu  magnetycznym. Dzieje się tak dlatego, że momenty magnetyczne atomów wewnątrz domen dążą do  ustawienia się zgodnie z polem oraz, że przesuwają się ściany domen: domeny zorientowane  zgodnie z polem rosną kosztem domen o innej orientacji. Ten proces  nie jest całkowicie  odwracalny . Po usunięciu pola granice domen nie wracają do położeń początkowych i materiał  pozostaje  namagnesowany trwale . Zjawisko to nazywamy  histerezą magnetyczną . Na rysunku, po  stronie prawej pokazana jest krzywa ( ab ) namagnesowania ferromagnetyka (początkowo  nienamagnesowanego) i towarzysząca jej pętla histerezy ( bcdeb) . Nienamagnesowany (punkt  a ) materiał ferromagnetyczny magnesujemy zewnętrznym  polem magnetycznym  B 0 aż do wartości odpowiadającej punktowi  b . Następnie zmniejszamy pole  magnesujące do zera. Namagnesowanie materiału maleje ale nie znika całkowicie (punkt  c );  materiał został  namagnesowany trwale . Namagnesowanie w punkcie  c  nosi nazwę  pozostałości  magnetycznej . Następnie, ponownie zwiększamy pole magnesujące ale w kierunku przeciwnym do  namagnesowania. Trwałe namagnesowanie ferromagnetyka zostaje usunięte dopiero po osiągnięciu  wartości pola magnetycznego nazywanego  polem koercji  (punkt  d ). Dalsze zwiększanie pola 

(…)

… bo powyżej pewnej charakterystycznej temperatury TC ferromagnetyk
staje się paramagnetykiem. Temperaturę TC nazywamy temperaturą Curie. Z punktu widzenia
zastosowań istotne jest aby materiał ferromagnetyczny miał możliwie wysoką temperaturę przejścia
w stan paramagnetyczny.

... zobacz całą notatkę



Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz