Особен клас на магнитни материали, които могат да имат намагнитването в отсъствието на външно магнитно поле (спонтанно намагнитване), наречен феромагнитен.
Феромагнетизма имат вещество само в кристално състояние. Сред известните представители на феромагнитни материали включват: желязо, никел, кобалт, манган и хром съединения и няколко други. Ferromagnets отнасят до силно магнитни вещества. Тяхната намагнитване зависи от интензитета на външното поле, и достига насищане нелинейно. В тази връзка, за ferromagnets магнитната възприемчивост ($ \ varkappa $) и магнитна проницаемост ($ \ МУ $) не са постоянни. По - все още пише, че:
\ [\ Overrightarrow = \ varkappa \ overrightarrow \ и \ \ overrightarrow = \ ц _0 \ overrightarrow \ наляво (1 \ полето), \]но след това $ \ ц \ и \ \ varkappa $ разглежда като функция на напрегнатостта на полето. Тези функции първи растат с увеличаване на напрегнатостта на полето, да премине през най-много, в силни полета, когато достига насищане, пропускливост клони към единство и магнитната възприемчивост на нула. Значение на $ \ МУ $ в максималния обсег за повечето ferromagnets при нормални температури, стотици хиляди единици.
Единични кристали от феромагнитни материали са анизотропни по отношение на магнитни свойства. Всеки единичен кристал, има един или повече посоки по която магнитна възприемчивост е особено голям. Има начини, по които кристала се намагнитват лошо. Трябва да се отбележи, че ако феромагнитен вещество, съставен от малки поликристални, е изотропно.
След характеристики на ferromagnets е, че в зависимост от $ \ overrightarrow (\ overrightarrow) $ и $ \ overrightarrow (\ overrightarrow) $ не са уникални, и определено предишната история. Т.е. ferromagnets присъщ магнитен хистерезис.За феромагнитни материали има определена температура при преминаване през веществото, което изпълнява втори ред фазов преход. Тази температура се нарича температурата на Кюри ($ T_k $) (или точка на Кюри). По съществото на спора при температура под точката на Кюри е феромагнитен и при температура над точката на Кюри става парамагнитен. В този случай, на магнитната възприемчивост в близост до точките на Кюри се подчинява на Кюри - Вайс:
където $ C $ - постоянно в зависимост от естеството на веществото.
Структурата на домен от феромагнитен материал
Айнщайн е експериментално получена че феромагнетизъм е причинена от електрон спин. Феромагнитни имат спонтанно намагнитване, когато няма външно поле, но под влияние на вътрешните причини електронните спинове са склонни да се ориентират в същата обща посока. Но около феромагнити бъде изцяло магнитизирана енергично неблагоприятна.
Първият количествената теория, описваща свойствата на ferromagnets е разработен от Вайс през 1907 г. На пръв поглед в неговата теория на спонтанно намагнитване е в противоречие с факта, че дори и при температури под точката на Кюри на някои феромагнитни материали, обикновено не магнитизирана, въпреки че има постоянни магнити. Вайс се избегне това противоречие, когато се въведе хипотезата, че ferromagnets под точката на Кюри магнитно разделени на множество малки макроскопски региони. Всяка област е спонтанно магнитизирана. Тези райони се наричат домейни. При нормални условия, домейните са случайни посоки. Цялото тяло не се намагнитва. Когато външното поле, домейните ориентирани по терена растат за сметка на домейни, които са ориентирани към антипаралелен областта, е изместването на доменните граници. В слаби области, такава промяна е обратима. В силни полета домейни са пренасочвали в рамките на целия домейн. Процесът става необратим, феномен на хистерезис и остатъчната намагнитване.
Доменните пещи "разпадане" е енергично благоприятно. Когато смачкване феромагнит в домейни и домените появява различна ориентация на магнитното поле се генерира от феромагнитен атенюиран. Това става по-малко в сравнение със съответния енергия. обменното взаимодействие на електрон енергия не се променя за всички електрони с изключение на доменните граници на електроните (т.нар повърхност на енергия). Тя расте поради различната ориентация на спиновете на електроните на съседните области. Раздробяване домейн завършва, когато сумата на магнитното и обмен енергия достига минимум. Минималното изискване се определя и размер на домените. Структурата на домейн на феромагнитни доказано емпирично.
граници на домейни
Така, за да се намали магнитното поле енергия е изгодно размер намаляване домейн. Все пак, това не позволява на необходимостта в същото време потреблението на енергия за формиране на границите между домейни, тъй като намагнитване на противоположни страни на границата има различна посока. Границата е с краен дебелина, в рамките на намагнитване постепенно променя посоката на ориентация в един домейн в ориентация в съседната.
стени на домейни се класифицират в зависимост от особеностите на въртенето на вектора на намагнитване. В случай, че перпендикуляра (спрямо стената) компонент на вектора на намагнитване в процеса на въртене не се променя, то Блок стена. (Смята се, че в стената Блок на въртене е успоредна на равнината на стената). Ако промяната в посоката на вектора на намагнитване се случи с промяна в нормалната компонента, стената носи името на Нийл.
Свързани статии