Българска енциклопедия Universal
Brockhaus-Ефрон и Енциклопедия
комбиниран лексика
Magnitostroy и Ktsia (от магнита и Латинска strictio -. Компресия, разтягане), промяната на формата на тялото и размер в намагнитване. Явлението е открит М. J., 1842 г. След Джаул железен и феримагнитни материали (Fe, Ni, Co, Gd, туберкулоза и други, редица сплави, ферити) M. достигне значителна величина (удължение D л / л »10 -6 -10 -2). В antiferromagnets, парамагнитен и диамагнитно М е много малък. Обратното на М. явление - промяната на намагнитването на феромагнитен пробата при щам - наречен магнито-еластична сила, понякога - Villari ефект.
Съвременната теория на магнетизма М. разглежда като резултат от израз на основните видове взаимодействия в телата феромагнитни на: (. Виж феромагнетизъм) обменното взаимодействие на електрическото и магнитното взаимодействие. Съответно, има 2 вида различно естество магнитнострикционен щам кристална решетка: чрез промяна на магнитни сили (дипол-дипол и завъртане орбита), и чрез промяна на силите обмен.
Когато намагнитването на феромагнитни и феримагнитни материали, магнитни сили действат в границите на полето от 0 до полето Hs напрежение. при което пробата достигне ли е техническа магнитно насищане. Намагнитизирането в тази област интервал от процеси границите между домейни преместване и завъртане на спомени магнитни домейни. И двете тези процеси променят енергийно състояние на кристалната решетка, което води до промяна в разстоянието равновесие между нейните възли. В резултат на това възниква атома движат магнитнострикционен решетка деформация. М. този вид е анизотропна (в зависимост от посоката и големината на намагнитване J) и се проявява главно в промяна на кристалната форма почти никаква промяна в обема си (линеен МА). За изчисляване на линейната М. полуемпирични формула съществува. Така, М. феромагнитни кубични кристали магнетизирани до насищане се изчислява по формулата:
къде си. SJ и б аз. б й - съответно, посоката уюта на вектор Js и измерване указанията на спрямо ръбовете на куба, А1 и А2 - М. анизотропия константа е числено равни. където - максималната линия М, съответно, в посока на ребрата и диагонала на единична клетка. Стойността L S = (D л / л) и се наричат MA или насищане магнитострикция постоянна.
М. причинени от обмен сили, в ferromagnets наблюдавани в региона над технически насищане намагнитването, при което магнитните моменти на домените е напълно ориентирана в посока на областта и има само увеличение на абсолютната стойност Js (paraprocess. Намагнитизирането или вярно). М поради обмен сили в кубични кристали е изотропно, че се проявява в промяната на обема на тялото. На шестоъгълни кристали (като гадолиний), тази М. анизотропна. М. поради paraprocess в повечето феромагнитни материали при стайна температура е малък и е ниско близо до точката на Кюри където paraprocess почти напълно определя свойствата на феромагнитен материал. Въпреки това, в някои сплави с нисък коефициент на топлинно разширение (Invar магнитни сплави) M. високо [в магнитни полета
8 х 10 април A / m (10 3 Ое), съотношение D V / V на
10 -5]. Голяма част от стойността на М. paraprocess също се среща в ферити в унищожаването или създаване на магнитно поле не-колинеарни магнитни конструкции.
М. се отнася до така наречените една още по-магнитни ефекти, защото тя не зависи от магнитното поле знака. Експериментирайте imentalno учи най-М в поликристални ferromagnets. Обикновено измерва удължаване на пробата в посока на полето (надлъжната МА) или перпендикулярно на посоката на поле (напречна МА). За повечето метали и сплави на надлъжни и напречни М. Технически намагнитизираният полета имат противоположни знаци и големината на напречната М. малък от надлъжни и в областта на пара-процес, тези стойности са едни и същи (фиг. 1). За повечето ферити надлъжно и напречно М. отрицателен; Причината за това не е ясно. Големината и знака на зависимостта на М. графичен на напрегнатостта на полето и намагнитването зависи от структурните характеристики на пробата (кристалографски текстура, примесите на чужди елементи, термично обработка и студени). (. Фигура 2) Ние на Fe, надлъжната M. в слабо магнитно поле е положителен (удължение на тялото), и в по-силна поле - отрицателен (скъсяване на тялото). За Ni за всички стойности на областта на надлъжната М е отрицателен. Разширени функции актьори М. поликристални проби феромагнитен анизотропия М. функции, определени в съответните метални кристали. Повечето сплави на Fe - Ni, Fe - Co, Fe - Pt и други имат положителен знак надлъжната М. D л / л »(1-10) х 10 -5. Най-големите надлъжни М. Fe сплави притежават - Pt, Fe - Pd, Fe - Co, Mn - Sb, Mn - Cu - Bi, Fe - Rh. Сред най желязо М. от CoFe2 O4. Tb3 Fe5 Ø12. Dy3 Fe5 Ø12. D л / л »(2-25) х 10 -4. М. рекорд в някои редки земни метали и техните сплави и съединения, например Tb и Dy, и при TbFe2 DyFe 2. D л / л »10 -3 -10 -2 (в зависимост от големината на приложеното поле). М. приблизително от същия порядък открити в редица съединения на уран (U3 AS4. U3 Р4 и други).
М Техническа открива намагнитване хистерезис явление (фиг. 3). М. силно повлияно и температурата, еластични стрес и дори естеството на размагнитване, което се подлага на пробата преди измерване.
Цялостно проучване на М. допринася преди всичко на изясняване на физическата природа на силите, които определят феромагнетичната, antiferromagnetic и феромагнитен поведението на материята. Разследване М. особено в областта на техническата намагнитване, също играе голяма роля в изследванията на нови магнитни материали; например, споменати. висока пропускливост пермалой сплави такива, дължащи се на факта, че ниско М. тях (заедно с малка стойност на константите на магнитни анизотропия).
С Магнитостриктивни ефекти, свързани аномалии на термично разширение на феромагнитни, феримагнитни и antiferromagnetic органи. Тези аномалии се дължат на факта, че магнитострикционния деформация, причинена от обмен (в общия случай и магнитен) сила в решетката са показани не само чрез поставяне на тялото в магнитно поле, но също така и чрез нагряването им в отсъствието на поле (thermostriction). Промяната на обема на органите поради thermostriction особено значими в магнитни преходи фаза (в Neel и Кюри точки при температура на преход колинеарни магнитна структура в noncollinear и други). Наслагване тези промени в обема на конвенционален топлинно разширение (поради флуктуация в решетъчни атоми) понякога води до необичайно ниска стойност на коефициента на термично разширение в някои материали по ma. Експериментално доказано, например, ниско топлинно разширение инвар тип сплав поради влиянието произтичащи по време на нагряването на отрицателен магнитнострикционен деформация, която почти напълно отменя "нормални" термично разширение такива сплави.
SM, свързани с различни еластични аномалии в феромагнитен, феромагнетичната и antiferromagnetic материали. Sharp аномалии модули на еластичност и вътрешно триене при тези вещества в близост до точките на Кюри и Neel и други преходи магнитен фаза се изисква да повлияе М. произтичащи по време на нагряването. Освен това, когато е изложен на железен и феромагнетичната тяло еластични напрежения в тях, дори в отсъствието на външно магнитно поле води до преразпределение на магнитните моменти на домените (обикновено варира и абсолютната стойност на спонтанното намагнитването на домейн). Тези процеси са придружени от допълнителна деформация на тялото на магнитнострикционен характер - mechanostriction. което води до отклонения от закона на Хук. В непосредствена връзка с това явление е промени mechanostriction под влияние на магнитно поле модула на еластичност Е от феромагнитни метали (D E -effect).
М. За измерване на най-широко използваните растителна mechanooptical, работещ на принципа на лоста, което позволява да се наблюдава относителните промени в дължина от пробата с 10 -6. По-голяма чувствителност даде Радио Инженерни и спънки техники. Това е разширена като метод на жични сензори, където пробата е залепен тел включени в една от ръцете на измервателния мост. Промяна на дължината на проводника и неговите електрически промени резистентност когато магнитнострикционен пробата с висока точност на размерите фиксирани електрически измервателен уред.
М. е намерено широко използвани в техниката. М. основава на явлението магнитострикция ефект преобразуватели (датчици) и предавателите реле и приемници на ултразвукови честотни филтри и регулатори в електронни устройства, Магнитостриктивни закъснителни линии, и т.н.
Lit:. Vonsovskii SV магнетизъм, М. 1971 Белов KP Еластична, термични и електрически явления в ferromagnets, 2-ро издание. М. - L. 1957; Bozorth R. феромагнетизъм, превод от английски, М. 1956; Редкоземни ferromagnets и antiferromagnets, М. 1965; Ултразвукови преобразуватели, превод от английски, редактирани от IP Golyaminoy, М. 1972.
Фиг. 2. Зависимост надлъжната магнитострикция брой поликристални метали, сплави и съединения с магнитна напрегнатостта на полето.
Фиг. 1. Надлъжен (крива I) и напречна (крива II) магнитострикция Ni сплав (36%) - Fe (64%). В слаби области, те имат различни знаци, в силен - в paraprocess - същия знак (тук магнитострикция е обемна в природата).
Фиг. 3. Магнитостриктивни желязо хистерезис, причинени от неговите магнитен хистерезис.
Свързани статии