De filters worden toegepast...

Histereza w materiałach ferromagnetycznych — krzywa BH

Histereza jest obecna w materiałach ferromagnetycznych, tak jak zostało to przedstawione na ilustracji poniżej. Wartość magnetyczna H jest wyświetlona na osi X, a stopień magnetyzacji B jest wyświetlony na osi Y. Jeżeli brak jest pola magnetycznego, (na początku) nie ma także magnetyzacji; początek ma miejsce u źródła. Jak tylko przyłożone zostanie pole magnetyczne, materiał ferromagnetyczny staje się magnetyczny. Ma to miejsce do czasu, aż domeny Weissa w materiale przyjmą tą samą orientację. Materiał osiąga wtedy maksymalną magnetyzację i zwiększanie pola magnetycznego nie ma już wpływu na stopień magnetyzacji. Zredukowanie pola magnetycznego powoduje, że krawędzie domen Weissa z reguły zachowają swoje położenie. Tylko, jeżeli pole zyska ładunek ujemny, całkowita magnetyzacja także zmieni kierunek. Zmiana zachodzi do czasu, aż spiny przyjmą orientację w kierunku przeciwnym, a magnetyzacja zostanie odwrócona (demagnetyzacja produktu). W tym nieliniowym zjawisku istotną rolę odgrywają trzy inne czynniki: charakterystyka krzywej, strefa neutralna i nasycenie.

Krzywa histerezy (krzywa BH)

Krzywa BH

 

Fizyczne źródła ferromagnetyzmu

Ferromagnetyzm jest obecny w materiałach zawierających atomy z częściowo wypełnionymi powłokami (tj. niesparowane spiny). Atomy oddziaływają wzajemnie, w rezultacie czego dochodzi do wyrównania ich atomowych momentów magnetycznych. Wynikiem tego wytwarzane są spontaniczne, magnetyczne pola trwałe wokół dowolnego obiektu z materiału ferromagnetycznego.

Ferromagnetyzm

Ferromagnetyzm

Antyferromagnetyzm

Antyferromagnetyzm

 

Mimo, iż w materiale zwykle zachodzą interakcje, które sprawiają, że spin jest ujednolicany, jak i takie, które sprawiają, że spiny przyjmują przeciwne kierunki, pierwsze z interakcji dominują w materiałach ferromagnetycznych (w przeciwnym wypadku mamy do czynienia z antyferromagnetyzmem).

Z reguły wszystkie spiny w materiale ferromagnetycznym mogą zostać ujednolicone w tym samym kierunku — w takiej sytuacji obiekt osiąga nasycenie magnetyczne i odznacza się silnym, spontanicznym polem magnetycznym. Aczkolwiek wyrównanie spinów może mieć miejsce w mniejszych obszarach, które określane są mianem domen Weissa. Jeżeli magnetyzacja domen jest losowa, całkowite pole obiektu jest równe zeru, nawet w przypadku obecności orientacji magnetycznej. Poprzez wystawienie na silne pole magnetyczne wszystkie domeny mogą zostać ujednolicone w tym samym kierunku (zostać namagnesowane).

Wraz ze wzrostem temperatury zmiany molekularne stopniowo zakłócają jednorodność spinów. Po osiągnięciu określonej temperatury (temperatury Curie), jednorodność zostaje utracona ponieważ energia termiczna przewyższyła energię interakcji magnetycznej. Powyżej temperatury TC materiał zachowuje się paramagnetycznie, wzajemna czułość jako funkcja temperatury bezwzględnej przyjmuje wtedy postać charakterystycznej prostej linii paramagnetyku. Niemniej jednak linia przechodzi przez punkt T = TC zamiast przez punkt T = 0 K, ponieważ interakcje między spinami trwają, nawet jeżeli energia termiczna nie pozwala na uporządkowanie.

Zastosowania

Dla histerezy, która zachodzi w ferromagnetykach, istnieje wiele zastosowań. W wielu z tych zastosowań zjawisko to jest wykorzystywane jako „nośnik pamięci”, np.: na taśmach magnetycznych, twardych dyskach i kartach kredytowych. Dla tych zastosowań preferowane jest stosowanie magnesów twardych (wysoka koercja), na przykład żelaznych, aby nośnik pamięci nie mógł zostać łatwo wymazany.

Magnesy miękkie (niska koercja) są wykorzystywane jako rdzenie elektromagnesów

Lees meer

Anisotroop

Wanneer magneetmateriaal in een magneetveld geperst wordt, noemt men het magneetmateriaal voorkeursgericht en anisotroop. Het magnetiseren van anisotroop magneetmateriaal kan alleen in de voorkeursrichting plaatsvinden.

Magneetmaterialen

Ferriet
magneten
 

Ferriet magneten Lees meer

Neodymium (Neoflux®) magneten

Neodymium Neoflux Magneten Lees meer

Samarium-kobalt magneten

Samarium Kobalt magneten Lees meer

Aluminium-nikkel-kobalt magneten

Aluminium Nikkel Kobalt Magneten Lees meer

Kunststof gebonden magneten

Kunststofgebonden magneten Lees meer