第3-2講+磁性-磁疇與技術(shù)磁化_第1頁
第3-2講+磁性-磁疇與技術(shù)磁化_第2頁
第3-2講+磁性-磁疇與技術(shù)磁化_第3頁
第3-2講+磁性-磁疇與技術(shù)磁化_第4頁
第3-2講+磁性-磁疇與技術(shù)磁化_第5頁
已閱讀5頁,還剩63頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、自發(fā)磁化磁疇: 在未加外磁場時,鐵磁金屬內(nèi)部已經(jīng)磁化到飽和狀態(tài)的小區(qū)域.自發(fā)磁化:在未加外磁場時,鐵磁金屬內(nèi)部的自旋磁矩已經(jīng)自發(fā)地排向了同一方向的現(xiàn)象.磁疇磁疇鐵磁性材料所以能使磁化強(qiáng)度顯著增大,在于其中存在著磁疇(Domain)結(jié)構(gòu) 在未受到磁場作用時,磁疇方向是無規(guī)的,因而在整體上凈磁化強(qiáng)度為零每個磁矩方向一致的區(qū)域就稱為一個磁疇。不同的磁疇方向不同,兩磁疇間的區(qū)域就稱為磁疇壁 。MFM: NG-HD TopographyMFM PhaseBit size: 15030nm表面形貌圖表面磁力圖為什么會產(chǎn)生自發(fā)磁化?自發(fā)磁化:在未加外磁場時,鐵磁金屬內(nèi)部的自旋磁矩已經(jīng)自發(fā)地排向了同一方向的現(xiàn)

2、象.“交換”作用: 直接交換作用:金屬磁性材料超交換作用:氧化物在某些材料中過渡金屬離子不是直接接觸,直接接觸交換作用很小,只有通過中間負(fù)離子氧起作用。在尖晶石結(jié)構(gòu)中實際上存在A-A,B-B,A-B三種可能位置.因而存在三種交換作用。由于各種原因,這些化合物中只有其中的一種超交換作用占優(yōu)勢。產(chǎn)生鐵磁性條件 鐵磁性除與電子結(jié)構(gòu)有關(guān)外,還決定于晶體結(jié)構(gòu)。產(chǎn)生鐵磁性條件: (1).有固有磁矩(未滿電子殼層); (2) .原子磁矩之間有相互作用,且Rab/r 3,即一定的點陣結(jié)構(gòu)。 Rab: 原子間距; r :未滿電子殼層半徑.交換作用能: Eex = -AS1S2 = -Acos; A0時,自發(fā)平行

3、排列; A0時,反平行排列。原子間距離太遠(yuǎn),表現(xiàn)孤立原子特性 原子間距離適當(dāng)時,a原子核將吸引b原子的外囲電子,同樣b原子核將吸引b原子的外囲電子。原子間電子密度增加。電子間產(chǎn)生交換作用,或者說a、b原子的電子進(jìn)行交換是等同的,自旋平行時能量最小。鐵磁耦合 a.b原子核外電子因庫侖相互作用相互排斥,在原子中間電子密度減少。 原子間距離再近,這種交換作用使自旋反平行,a、b原子的電子共用一個電子軌道,抅成反鐵磁耦合鐵磁性的起源-直接交換相互作用ab(1)(2)rabb(2)a(1)ababab( 分子場 )鐵磁相互作用實驗事實:鐵磁性物質(zhì)在居里溫度以上是順磁性;居里溫度以下原子磁矩間的相互作用能

4、大于熱振動能,顯現(xiàn)鐵磁性。 這個相互作用是什么?首先要估計這個相互作用有多強(qiáng)。鐵的原子磁矩為2.2MB=2.2x1.17x10-29,居里溫度為103度,而熱運(yùn)動能kT=1.38x10-23x103。假定這個作用等同一個磁場的作用,設(shè)為Hm,那么 2.2MBxHmkT Hm109Am-1(107Oe) 序言:在磁性物質(zhì)中,自發(fā)磁化主要來源于自旋間的交換作用,這種交換作用本質(zhì)上是各向同性的,如果沒有附加的相互作用存在,在晶體中,自發(fā)磁化強(qiáng)度可以指向任意方向而不改變體系的內(nèi)能。實際上在磁性材料中,自發(fā)磁化強(qiáng)度總是處于一個或幾個特定方向,該方向稱為易軸。當(dāng)施加外場時,磁化強(qiáng)度才能從易軸方向轉(zhuǎn)出,此現(xiàn)

5、象稱為磁晶各向異性。一、磁晶各向異性100110111由磁化曲線和M坐標(biāo)軸之間所包圍的面積確定。我們稱這部分與磁化方向有關(guān)的自由能為磁晶各向異性能。顯然易磁化方向磁晶各向異性能最小,難磁化方向最大。而沿不同晶軸方向的磁化功之差就是代表不要方向的磁晶各向異性能之差。磁化過程中的磁化功。由于磁晶各向異性的存在,如果沒有其它因素的影響,顯然自發(fā)磁化在磁疇中的取向不是任意的,而是在磁晶各向異性能最小的各個易磁化方向上。2. 磁晶各向異性能的表示磁晶各向異性能磁晶各向異性大的適于作永磁材料,小的適于軟磁材料。材料制備中人工地使晶粒的易磁化方向排在一特定方向以提高該方向磁性能。(如硅鋼片生產(chǎn)工藝上的冷扎退

6、化,鋁鎳鈷生產(chǎn)中的定向澆鑄(柱晶取向)和磁場中熱處理,磁場成型等都是利用磁晶各向異性。立方晶系晶體磁晶各向異性能:室溫下:鐵K1= 4.2104 J/m3 ; Co K1= 41104 J/m3 ; Ni K1= -0.34104 J/m3 ; 圖中看到當(dāng)100方向為易磁化軸和111方向為易磁化軸的各向異性能的空間分布狀況。磁晶各向異性能磁晶各向異性大的適于作永磁材料,小的適于軟磁材料。材料制備中人工地使晶粒的易磁化方向排在一特定方向以提高該方向磁性能。(如硅鋼片生產(chǎn)工藝上的冷扎退化,鋁鎳鈷生產(chǎn)中的定向澆鑄(柱晶取向)和磁場中熱處理,磁場成型等都是利用磁晶各向異性。立方晶系晶體磁晶各向異性能:

7、室溫下:Fe: K1= 4.2104 J/m3 ; Ni: K1= -0.34104 J/m3 ; 六角晶系晶體磁晶各向異性能:EK=Ku1sin2+KU2sin2+ Co KU1=41104 J/m3 ; 產(chǎn)生磁晶各向異性的來源比較復(fù)雜,一直在研究之中。目前普遍認(rèn)為和自旋-軌道耦合與晶場效應(yīng)有關(guān)。經(jīng)過多年研究,局域電子的磁晶各向異性理論已經(jīng)趨于成熟,目前有兩種模型:單離子模型和雙離子模型。主要適合于解釋鐵氧體和稀土金屬的磁晶各向異性。而以能帶論為基礎(chǔ)用于解釋過渡族金屬的巡游電子磁晶各向異性理論進(jìn)展遲緩,尚不完備。(見姜書P221-228) 下面介紹 Kittel 的一種簡明解釋:由于自旋-軌

8、道耦合作用使非球?qū)ΨQ的電子云分布隨自旋取向而變化,因而導(dǎo)致了波函數(shù)的交迭程度不同,產(chǎn)生了各向異性的交換作用,使其在晶體的不同方向上能量不同。5. 磁晶各向異性的機(jī)理:磁晶各向異性機(jī)理的一種簡明解釋見Kittelp240 磁晶各向異性是由自發(fā)磁化強(qiáng)度和晶格之間的相互作用產(chǎn)生的,因而自發(fā)磁化強(qiáng)度的溫度關(guān)系將導(dǎo)致磁晶各向異性的溫度變化。實際上磁晶各向異性對溫度的依賴性比自發(fā)磁化強(qiáng)度對溫度的依賴強(qiáng)的多。在材料中局域自旋的方向余弦( 1,2,3 )并不同于總自發(fā)磁化強(qiáng)度的方向余弦( 1,2,3 ),它們的差別隨溫度的升高而增加。溫度為T的立方各向異性為:在 為所有自旋簇的角函數(shù)的平均值,在 ,角函數(shù)的冪

9、越高,函數(shù) 隨著溫度升高降得越快。根據(jù)對次冪函數(shù)的精確計算得到對于單軸各向異性 n=2對于立方各向異性 n=4此外,晶格的熱膨脹,磁性原子電子態(tài)的熱激發(fā),化合價態(tài)的溫度依賴性等,都會影響磁各向異性。見姜書p220-2216. 磁晶各向異性常數(shù)的溫度依賴性特別注意符號的改變!1、磁退火效應(yīng): 在外磁場下將磁性材料進(jìn)行加熱或退火,即可獲得磁場退火效應(yīng)。對Fe-Ni合金可以覌察到這種效應(yīng)。曲線A和C是經(jīng)過磁場退火處理,A是平行于磁場方向的磁化曲線,C是垂直方向磁化曲線,B是沒有經(jīng)過磁場熱處理的磁化曲線。從曲線C的平均磁化率,估計感生的單軸各向異性常數(shù)為 1x102Jm-3 。 在Fe-Ni合金系中,

10、富鎳相(21.5wtFe)有高導(dǎo)磁率,稱坡莫合金。磁場退火行為很特殊,即只有高溫下淬火,才能得到高磁導(dǎo)率。解釋其機(jī)理:( 1 )超晶格的形成,即有序相的產(chǎn)生。有序-無序轉(zhuǎn)變溫度大約4900C面心角上磁感生磁各向異性2、軋制磁各向異性 恒磁導(dǎo)率鐵鎳鈷合金,成分為50Fe-50Ni,首先經(jīng)過強(qiáng)冷軋,然后再結(jié)晶產(chǎn)生(001)100的晶體織構(gòu),最后再次冷軋,厚度減少50。這樣制成的片材,呈現(xiàn)出大的單軸磁各向異性,其易軸位于軋制面內(nèi),但垂直于軋制方向。平行于冷軋方向磁化完全通過磁疇轉(zhuǎn)動末實現(xiàn),從而導(dǎo)致線性磁化曲線。 軋制磁各向異性的大小,要比磁場退火產(chǎn)生的大50倍。其機(jī)理,近角提出滑移感生各向異性。一般

11、發(fā)生彈性形變時,晶體的一部分會沿著某個特定的晶面和晶向相對于另一部分滑移,這個特定的晶面和晶向,稱為滑移面和滑移方向。例如A3B型超晶格中,通過滑移面出現(xiàn)了許多BB原子對,未滑移的部分沒有BB對,故BB對的分布構(gòu)成了各向異性,即方向有序。易軸 一、退磁場 當(dāng)鐵磁體由于磁化,在表面具有面磁極( 荷 )或體磁極( 荷 )時,在鐵磁體內(nèi)將產(chǎn)生與磁化強(qiáng)度方向相反的退磁場 Hd 。若磁性體磁化是均勻的,則退磁場也是均勻的,且與磁化強(qiáng)度成比例而方向相反,因此:N 稱作退磁因子,它的大小與M無關(guān),只依賴于樣品的幾何形狀及所選取的坐標(biāo),一般情況下它是一個二階張量。 二.形狀各向異性+-+- 均勻磁化的磁性體中

12、有效磁場Heff與外磁場Hex、退磁場Hd三者關(guān)系:HexMHd 二.形狀各向異性旋轉(zhuǎn)橢球形狀樣品的磁化是均勻的,我們選取坐標(biāo)系與橢球的主軸重合,則退磁場的三個分量可以表示為: 如果磁性體不是橢球形狀,即使在均勻外場中,磁化也是不均勻的,這時退磁場的大小和方向隨位置而變,很難用退磁因子來表示。在CGS單位值中旋轉(zhuǎn)橢球的極限情況: 顯然,磁性體在磁化過程中,也將受到自身退磁場的作用,產(chǎn)生退磁場能,它是在磁化強(qiáng)度逐步增加的過程中逐步積累起來的,單位體積內(nèi)對于均勻材料制成的橢球樣品,容易得出;N 是磁化方向的退磁因子。對于非球形樣品,沿不同方向磁化時退磁場能大小不同,這種由形狀造成的退磁場能隨磁化方

13、向的變化,通常也稱形狀各向異性能。退磁能的存在是自發(fā)磁化后的強(qiáng)磁體出現(xiàn)磁疇的主要原因。退磁場能鐵磁體的形狀各向異性及退磁能鐵磁體被磁化后產(chǎn)生的退磁場強(qiáng)度:Hd = -NM; 其中N為幾何退磁因子,M為磁化強(qiáng)度,負(fù)號表示退磁場與M反向。退磁能: 退磁場:非閉合回路磁體磁化后,磁體內(nèi)部產(chǎn)生一個與磁化方向相反的磁場。退磁場對樣品磁性能的影響是明顯的:有退磁場是曲線傾斜 所有材料性能表給出的磁導(dǎo)率等數(shù)值都是針對有效磁場的數(shù)值,材料性能的實際測量中必須盡量克服退磁場的影響。 利用形狀各向異性的一個典型例子就是AlNiCo5永磁合金。該合金除了Fe以外,含有Al,Ni和Co 。在13000C以上是體心立方

14、結(jié)構(gòu)的均勻固溶體,但在9000C以下,脫溶成兩相。通過磁場冷卻,感生出一種易軸平行于冷卻時所加磁場方向的各向異性。由電鏡照片看到針狀脫溶物,針狀相是含較多Fe和Co的強(qiáng)鐵磁相,基體是含較多Al和Ni的弱磁相。其中Is與Is分別為基體和析出相的飽和磁化強(qiáng)度,為析出顆粒的體積分?jǐn)?shù),Nz是單個弧立析出粒子沿長軸方向的退磁因子。這種脫溶稱為斯皮諾答爾( spinodal )分解。多孔陽極氧化鋁(AAO) 2um x 2um2um x 2um500nm x 500nm 鐵磁性物質(zhì)的形狀在磁化過程中發(fā)生形變的現(xiàn)象,叫磁致伸縮。由磁致伸縮導(dǎo)致的形變l / l 一般比較小,其范圍在10-510-6之間。雖然磁

15、致伸縮引起的形變比較小,但它在控制磁疇結(jié)構(gòu)和技術(shù)磁化過程中,仍是一個很重要的因素。 應(yīng)變l /l 隨外磁場增加而變化,最終達(dá)到飽和 。產(chǎn)生這種行為的原因是材料中磁疇在外場作用下的變化過程。每個磁疇內(nèi)的晶格沿磁疇的磁化強(qiáng)度方向自發(fā)的形變e 。且應(yīng)變軸隨著磁疇磁化強(qiáng)度的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動,從而導(dǎo)致樣品整體上的形變。式中:e 為磁化飽和時的形變, 覌察方向(測試方向)與磁化強(qiáng)度方向之間的夾角。H四、磁致伸縮磁致伸縮效應(yīng)L/L(106)-3030045坡莫合金FeCoNiL/L0-100-110111B/(Wb/m)12Fe Single Crystal磁致伸縮效應(yīng)的應(yīng)用磁致伸縮效應(yīng):利用在交變磁場作用下的伸

16、與縮,可制成超聲波發(fā)生器和接收器,以及力,速度,加速度等傳感器,延遲線,濾波器,溫頻器和磁聲存儲器等。在另一方面,磁致伸縮要?。鹤儔浩鳎?zhèn)流器等。在所受應(yīng)力時的磁彈性能:E = (3/2)s sin2; 磁疇與技術(shù)磁化磁性物理的基礎(chǔ) 二、磁疇的形成三、技術(shù)磁化四、動態(tài)磁化過程一、磁疇的覌察磁疇三、磁疇的覌察1、磁疇結(jié)構(gòu)的觀察的歷史和粉紋法 1907年,Weiss首先假設(shè)磁疇存在:鐵塊之間不能吸引。 1919年巴克豪森發(fā)現(xiàn)鐵磁材料的磁化過程:巴克豪森效應(yīng)。坡莫合金絲,C2處成核,疇壁位移。 1931年Bitter用膠體中的鐵磁性顆粒放在已拋光的鐵磁晶體表面,用反射金相光學(xué)顯微鏡觀察到磁性粒子不均

17、勻分布而描繪出磁疇的形狀。 隨著顆粒懸浮液的改進(jìn),鐵磁顆粒集聚在疇壁附近,因而可以清楚的觀察到磁疇,稱為畢特粉紋法。2、磁光方法 磁光效應(yīng),例如克爾效應(yīng)和法拉第效應(yīng)都可用來觀察磁疇結(jié)構(gòu)。克爾效應(yīng)是指光線從磁性材料表面反射時其偏振平面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。如圖b所示,兩個磁疇中磁化強(qiáng)度垂直樣品表面但方向相反,反射出的光的偏振面的旋轉(zhuǎn)方向相反,如果調(diào)整檢偏振鏡使某一方向的磁疇反射光通過量最大,則另一方向的磁疇就會變暗。 法拉第效應(yīng),是光在通過樣品傳播時,偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。此方法要求鐵磁樣品能透過光,如鐵石榴石單晶樣品。4、磁力顯微鏡MFM AFM針尖在與樣品表面接觸時,相互作用力主要是短程的原子間排

18、斥力,而將針尖離開樣品表面一段距離時,磁力、靜電力及吸引的范德華力等長程作用力就能被檢測出來。MFM的工作原理同非接觸模式的AFM相似,只是MFM采用的是磁性針尖;而且操作時,針尖與樣品表面間距要比AFM非接觸模式中的間距(520nm)大,一般為10200nm。當(dāng)振動的針尖接近磁性樣品時,針尖與樣品所產(chǎn)生的漏磁場相互作用而感受到磁力。 實際操作時,首先探針同樣品表面接觸,進(jìn)行第一次掃描,獲得表面形貌信息,然后抬高探針到100nm左右進(jìn)行第二次掃描,測磁力信息。用表面形貌信息對磁力信息進(jìn)行修正,獲得真實的磁力圖信息。Topographic AFM imageMagnetic MFM imageM

19、ultiwalled carbon nanotube shows no magnetic contrast on CuMFM of nanotube on CuFerrite(Cr,Mo)-Austenite(N,Ni) Alloy40um x 40um 40um x 40um TopographyMFM Phase實驗室設(shè)備 原子力/磁力顯微鏡(瑞士Nanosurf公司)高真空快速退火爐(北京東之星公司) 實驗研究方法第十五屆全國磁學(xué)會議實驗設(shè)備: 磁控濺射儀熱處理設(shè)備:快速退火爐(RTP)表征手段:XRD 晶體結(jié)構(gòu)FE-SEM 截面形貌VSM 磁滯回線AFM & MFM 形貌與磁疇瑞士Na

20、nosurf公司原子力顯微鏡RTP-500 快速退火爐 AFM & MFM(a) 2D AFM (b) 3D AFM 第十五屆全國磁學(xué)會議第十五屆全國磁學(xué)會議 基底溫度效應(yīng)(a) Ts = 310 C(b) Ts = 25 C第十五屆全國磁學(xué)會議 濺射氣壓影響第十五屆全國磁學(xué)會議振動樣品磁強(qiáng)計JGP600型多功能磁控濺射儀 在鐵磁體中,交換作用使晶體自發(fā)磁化,磁化強(qiáng)度的方向沿著晶體內(nèi)的易磁化軸,這樣就使鐵磁晶體內(nèi)交換作用能和磁晶各向異性能都達(dá)到極小值。但因晶體有一定的大小與形狀,整個晶體均勻磁化的結(jié)果,必然產(chǎn)生磁極,磁極的退磁場增加了退磁能(1/2)NMS2。 一、磁疇的形成 例如對一個單軸各

21、向異性的鈷單晶。( a )圖是整個晶體均勻磁化,退磁場能最大( 如果設(shè)Ms103高斯,則退磁能106爾格/厘米3 )。從能量的覌點出發(fā),分為兩個或四個平行反向的自發(fā)磁化的區(qū)域( b ),( C )可以大大減少退磁能。 如果分為n個區(qū)域(即n個磁疇),能量約可減少1/n,但是兩個相鄰的磁疇間的疇壁的存在,又增加了一部分疇壁能。因此自發(fā)磁化區(qū)域(磁疇)的形成不可能是無限的,而是疇壁能與退磁場能的和為極小值為條件。 形成如圖d,e的封閉疇將進(jìn)一步降低退磁能,但是封閉疇中的磁化強(qiáng)度方向垂直單軸各向異性方向,因此將增加各向異性能。單軸晶體內(nèi)磁疇的形成( e )( d )N S N S S N S NN

22、N S SS S N NN N N N S S S S( a )( c )( b )磁疇的形成是能量最低原理的結(jié)果退磁能(減小表面自由磁極) ;磁彈性能(減少磁疇尺寸) ;疇壁能(包括磁晶各向異性能,磁彈性能)疇壁數(shù)量減少。N S N S S N S NN N S SS S N NN N N N S S S S( a )( c )( b ) ( e )( d ) 1 技術(shù)磁化過程的一般描述 2 疇壁移動磁化過程 3 磁化矢量轉(zhuǎn)動磁化過程 4 多晶體在強(qiáng)磁場中的磁化曲線 5 反磁化過程 6 交變磁場下的磁化過程三、技術(shù)磁化 本章研究已經(jīng)自發(fā)磁化后的強(qiáng)磁材料在外磁場中的行為,與磁性材料的應(yīng)用密切相

23、關(guān),重點在于從磁化機(jī)理上尋找出控制、改善和提高磁性材料性能的途徑。The magnetic domain change by the external magnetic field generator(MFM) Single CrystalTopography MFM image Magnetic field Generator 270G 170G 0G H0,M0H0,M0 因此技術(shù)磁化過程存在著三種途徑:疇壁移動過程;磁化矢量轉(zhuǎn)動過程; 順磁磁化過程。技術(shù)磁化討論的是前兩個過程。原子磁矩的扇形轉(zhuǎn)向移動示意圖施加磁場后,疇壁兩旁的磁疇在磁場中的能量出現(xiàn)差異:疇壁自然右移以降低系統(tǒng)能量,移動距

24、離到產(chǎn)生的磁化強(qiáng)度帶來的退磁場和外磁場相等為止。疇壁上的壓強(qiáng)180Bloch疇壁的位移:低于居里溫度,形成自發(fā)磁化的小區(qū)域磁疇。為了降低退磁能,磁疇磁化矢量不同取向,總磁化強(qiáng)度為零,處于退磁狀態(tài)。施加磁場后,磁疇結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,在磁場方向出現(xiàn)磁化強(qiáng)度。鐵磁體的磁化過程金屬磁性材料在低場下一般是疇壁移動為主,高場下才發(fā)生磁化矢量的轉(zhuǎn)動過程。氧化物磁性材料疇壁移動的阻力較大,在低磁場范圍就會發(fā)生磁化矢量轉(zhuǎn)動過程。 樣品從退磁狀態(tài)開始,外加磁場從零一直加到磁化強(qiáng)度達(dá)到飽和 Is的磁化過程。退磁狀態(tài)是指樣品沒有宏覌磁化強(qiáng)度,所以磁化曲線是從I -H座標(biāo)原點O開始。為了使樣品處在退磁狀態(tài),通常採用零場下,

25、樣品從居里溫度以上,逐漸降溫到室溫;用交流退磁的方法。( 1 )起始或可逆區(qū)域:( 4 )趨近飽和區(qū)域:磁化曲線緩慢地升高,最后趨近一水平線(技術(shù)飽和), 這一段過程具有比較普遍的規(guī)律性,稱為趨近飽和定律(對于多晶鐵磁體)。( 5 )順磁區(qū)域-技術(shù)飽和以上的區(qū)域。高場磁化率p。HIxaopQ12345或a或 a稱為起始磁化率或起始磁導(dǎo)率。( 2 )瑞利( Rayleigh )區(qū)域:或( 3 )最大磁化率區(qū)域:磁化強(qiáng)度M和磁感應(yīng)強(qiáng)度B急劇地增加,磁化率和磁導(dǎo)率經(jīng)過其最大值m 或m,在這個區(qū)域產(chǎn)生巴克豪生跳躍。技術(shù)磁化過程,包括疇壁位移和磁疇磁化強(qiáng)度的轉(zhuǎn)動兩個過程。1、起始磁化曲線:疇壁位移磁化強(qiáng)

26、度的轉(zhuǎn)動 Ms可以理解為該溫度下的自發(fā)磁化強(qiáng)度抗磁性物質(zhì)磁化曲線順磁性物質(zhì)磁化曲線2.磁化曲線:反映材料特性的基本曲線,從中可以得到標(biāo)志材料的參量:飽和磁化強(qiáng)度Ms、起始磁化率 和最大磁化率不可逆磁化的特征:巴克毫生跳躍 1919年巴克豪森發(fā)現(xiàn)鐵磁材料的磁化過程,是分成許多小的不連續(xù)步驟進(jìn)行。此現(xiàn)象稱為巴克豪森效應(yīng)。飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度矯頑力最大磁導(dǎo)率起始磁導(dǎo)率磁化曲線磁滯迴線退磁曲線飽和磁化后去掉磁場,再加反向磁場磁化到飽和,如此反復(fù)形成了飽和磁滯迴線,它的形狀決定了磁性材料的一些應(yīng)用參數(shù)數(shù)值。磁化的不可逆過程是磁滯迴線出現(xiàn)的根本原因。反磁化過程:反磁化過程的宏觀描述是磁滯回線。研究各種磁滯回線的成因是研究反磁化過程的任務(wù)。一般鐵磁體在弱場范圍內(nèi)的磁化過程主要是疇壁的位移過程。實際鐵磁晶體內(nèi)總是存在晶格缺陷、雜貭和某種形式分布的內(nèi)應(yīng)力,結(jié)構(gòu)的這種不均勻產(chǎn)生了對疇壁位移的阻力,使起始磁化率降低,而且使疇壁位移過程有了可逆和不可逆的區(qū)別。分析影響疇壁可逆移動和不可逆移動的原因,找出提高起始磁化率的途徑是本節(jié)的任務(wù)。由于180和 90壁影響因素稍有不同,我們分別進(jìn)行討論。疇壁移動磁化過程F從180 壁的位移模型分析 由疇壁位移產(chǎn)生不可逆磁化的唯像說明。出現(xiàn) Barkhausen 跳躍的原因。 無磁場時,1800疇壁的平衡位置 x0 應(yīng)在自由能極

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論