Ферромагнетики и их свойства

Содержание

Слайд 2

Ферромагнитные вещества Ферромагнетики - это вещества, обладающие самопроизвольной намагниченностью, которая сильно

Ферромагнитные вещества

Ферромагнетики - это вещества, обладающие самопроизвольной намагниченностью, которая сильно

изменяется под влиянием внешних воздействий - магнитного поля, деформации, температуры.
Ферромагнетики, в отличие от слабо магнитных диа- и парамагнетиков, являются сильно магнитными веществами: внутреннее магнитное поле в них может в сотни раз превосходить внешнее поле.
Типичные представители: Fe, Co, Ni, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Fe3Al, Ni3Mn, ZnCMn3.
Слайд 3

Ферромагнитные вещества 1 - область нелинейной зависимости J=f(H): B = (H+J)μ0;

Ферромагнитные вещества

1 - область нелинейной зависимости J=f(H): B = (H+J)μ0;
2

- область линейной зависимости J=f(H): B = Jsμ0 + Hμ0;

Зависимость намагниченности ферромагнетика J от напряженности магнитного поля H:

Зависимость магнитной восприимчивости ферромагнетика χ от индукции магнитного поля B0
(χmax до 104÷105):

Слайд 4

Доменная структура ферромагнетика - доменная структура ферромагнитного образца с нулевой результирующей

Доменная структура ферромагнетика

- доменная структура ферромагнитного образца с нулевой результирующей намагниченностью

метод

порошковых фигур

эффект Баркгаузена

Домен - область спонтанной намагниченности в феромагнетике.

экспериментальное подтверждение существования доменной структуры ферромагнетика

Слайд 5

Процесс намагничивания ферромагнетика а) H = 0 (внешнего поля нет); б)

Процесс намагничивания ферромагнетика

а) H = 0 (внешнего поля нет);
б) смещение границ

доменов;
в) процесс вращения магнитных моментов;
г) насыщение (монодоменный объем).
Слайд 6

Явление гистерезиса Гистерезис - явление запаздывания намагниченности ферромагнетика за изменением напряженности

Явление гистерезиса

Гистерезис - явление запаздывания намагниченности ферромагнетика за изменением напряженности

магнитного поля.

Петля гистерезиса образуется при циклическом перемагничивании ферромагнетика.
1,2 - частные циклы
3 - максимальная петля гистерезиса

Слайд 7

Петля гистерезиса Основные параметры: Br - остаточная индукция; Hc - коэрцитивная

Петля гистерезиса

Основные параметры:
Br - остаточная индукция;
Hc - коэрцитивная сила.

Когда напряженность

магнитного поля при размагничивании станет равной нулю, индукция поля не исчезнет и будет характеризоваться величиной Br.
Намагниченность ферромагнетика обращается в ноль лишь под действием магнитного поля, имеющего направление, противоположное намагничивающему, и напряженность Hc.
Слайд 8

Магнитомягкие и магнитотвердые вещества По величине коэрцитивной силы Hc ферромагнетики делятся

Магнитомягкие и магнитотвердые вещества

По величине коэрцитивной силы Hc ферромагнетики делятся на:

магнитомягкие
Hc

< 800 А / м
применяются в основном в качестве сердечников трансформаторов

магнитотвердые
Hc > 4 кА / м
применяются в основном в качестве постоянных магнитов

Слайд 9

Энергетические потери в ферромагнетике Энергия ферромагнетика: а) накопленная при намагничивании; б)

Энергетические потери в ферромагнетике

Энергия ферромагнетика:
а) накопленная при намагничивании;
б) выделившаяся при размагничивании;
в)

энергетические потери.

Площадь петли гистерезиса позволяет рассчитать энергетические потери в ферромагнетике.

Слайд 10

Точка Кюри Точка Кюри - температура, выше которой области спонтанной намагниченности

Точка Кюри

Точка Кюри - температура, выше которой области спонтанной намагниченности

распадаются и ферромагнетик утрачивает свои свойства (переходит в парамагнитное состояние).

При охлаждении ферромагнетика ниже точки Кюри в нем снова возникают домены и ферромагнетик вновь приобретает свои первоначальные свойства.

Слайд 11

Антиферромагнетизм и ферримагнетизм а - парамагнетик б - ферромагнетик в - антиферромагнетик г - ферримагнетик

Антиферромагнетизм и ферримагнетизм

а - парамагнетик
б - ферромагнетик

в - антиферромагнетик
г - ферримагнетик