Вычисление поля в магнетиках.

ДИАМАГНЕТИЗМ - свойство вещества намагничиваться навстречу приложенному магн. Полю. Диамагн. момент создаётся незатухающими микроскопич. электрич. токами, индуцированными магн. полем H

вычисление диамагн. момента атома:

где - кулоновская энергия электрона; - оператор импульса; - координата электрона; А - вектор-потенциал, к-рый в случае однородного магн. поля можно записать в виде ; е и т - заряд (по модулю) и масса электрона. Д. описывается только одним членом гамильтониана.

сдвиг уровня энергии атома под действием магн. Поля в первом приближении теории возмущений (малый параметр теории - магн. поле , направленное вдоль оси z)

Парамагнетизм

ПАРАМАГНЕТИЗМ - свойство веществ (парамагнетиков)намагничиваться в направлении внеш. магн. поля. Парамагнетизм обусловлен в основном ориентацией под действием внеш. магн. поля Н ссбств. магн. Моментов частиц парамагн. вещества (атомов, ионов, молекул). В направлении Н образуется результирующий магн. момент, равный:

где N - число магн. атомов, ф-ция является ф-цией Бриллюэна. При а меньше 1 (слабые поля, высокие темп-ры) ф-ла (1) принимает вид

Закон кюри.

КЮРИ ЗАКОН - температурная зависимость магнитной восприимчивости парамагнетиков вида где С - постоянная Кюри, Т - темп-ра.

К. з. даёт возможность сопоставить теоретич. значение с эффективным значением получаемым из эксперимента, и установить в ряде случаев возможные физ. причины расхождения значений и

Ферромагнетизм

ФЕРРОМАГНЕТИЗМ - магнитоупорядоченное состояние вещества, в к-ром большинство атомных магнитных моментов параллельны друг другу, так что вещество обладает самопроизвольной (спонтанной) намагниченностью.

Кривая безгистерезисного намагничивания (0Bm) и петля гистерезиса поликрист. железа. Значению индукции Bm соответствует намагниченность насыщения Js.

Магнитная восприимчивость к ферромагнетиков положительна (c>0) и достигает значений 104-105; их намагниченность J и магнитная индукция В=Н+4pJ (в СГС системе единиц) или B=(H+J)/m0 (в ед. СИ) растут с увеличением.

напряжённости магн.

зависимость намагниченности J от напряжённости магн. поля Н для трёх главных кристаллографич. осей монокристалла железа

Схематич. изображение температурной зависимости намагниченности насыщения Js ферромагнетика; q - точка Кюри. При Н=0 переход ферромагнетик - парамагнетик, как правило, явл. фазовым переходом II рода

52.КЮРИ - ВЕЙСА ЗАКОН- температурная зависимость магнитной восприимчивости парамагнетика вида

Графически удобно изображать К.- В. з. в координатах , где он имеет вид линейной зависимости

При этом C=ctg , а определяется как точка пересечения прямой с осью Т.

Магн. восприимчивость парамагнетиков, становящихся при низких темп-pax ферромагнетиками, описывается ф-лой c=С'/(T-D) с положит, значением D, близким к значению темп-ры Кюри Тс . Для веществав, переходящих при низких темп-pax в антиферромагн. состояние, в большинстве случаев D отрицательна и только по порядку величины согласуется со значением температуры Нееля TN

Закон, аналогичный К.— В. з., справедлив и для сегнетоэлектриков, При темп-pax Т->Тc (где Тс— темп-ра Кюри сегнетоэлектрика) диэлектрич. проницаемость e=B/(T-Тс), где В — константа в-ва.

процессы установления намагниченности, протекающие в в-ве при действии на него внеш. магн. полем. В диамагнетиках Н. состоит в возникновении микроскопических индукц. токов, создающих намагниченность, направленную против внеш. магн. поля. В парамагнетиках происходит ориентация хаотически колеблющихся магнитных моментов атомов или ионов в направлении поля

Нулевая (первоначальная) кривая намагничивания, которая получается при монотонном увеличении Н

Кривые намагничивания предварительно размагниченного образца:

А — безгистерезисная; б — основная.

Нулевая кривая определяется случайными причинами, например она зависит от механических сотрясений, колебаний температуры, характера изменения намагничивающего поля и др. Для этой кривой особенно сильно проявляется эффект Баркгау - зена — нерегулярный, ступенчатый характер намагничивания. Поэтому нулевая кривая не отвечает требованию хорошей воспроизводимости, вследствие чего не может быть использована для сравнительной оценки свойств различных материалов. Нулевая кривая, представляя интерес для физиков, в инженерной практике не используется.

53.Гистерезис явление, которое состоит в том, что физическая величина, характеризующая состояние тела (например, намагниченность), неоднозначно зависит от физические величины, характеризующей внешние условия (например, магнитного поля). Гистерезис наблюдается в тех случаях, когда состояние тела в данный момент времени определяется внешними условиями не только в тот же, но и в предшествующие моменты времени. Гистерезис наблюдается в различных веществах и при разных физических процессах. Наибольший интерес представляют: магнитный Г., диэлектрический Г. и упругий Г.

Петля магнитного гистерезиса для ферромагнетика: Н — напряжённость магнитного поля; М — магнитный момент образца; Нс — коэрцитивное поле; Mr — остаточный магнитный момент; Ms — магнитный момент насыщения.

Влияние механической и термической обработки на форму петли магнитного гистерезиса пермалоя: 1 — после наклёпа; 2 — после отжига; 3 — кривая мягкого железа

Петля диэлектрического гистерезиса в сегнетоэлектрике: Р — поляризация образца; Е — напряжённость электрического поля.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: