Մագնիսական հիստերեզ. նկարագրություն, հատկություններ, գործնական կիրառություն

Բովանդակություն:

Մագնիսական հիստերեզ. նկարագրություն, հատկություններ, գործնական կիրառություն
Մագնիսական հիստերեզ. նկարագրություն, հատկություններ, գործնական կիրառություն
Anonim

Առկա են հիստերեզի մագնիսական, ֆերոէլեկտրական, դինամիկ, առաձգական: Այն հանդիպում է նաև կենսաբանության, հողագիտության, տնտեսագիտության մեջ։ Ընդ որում, այս սահմանման էությունը գրեթե նույնն է. Բայց հոդվածը կկենտրոնանա մագնիսականի վրա, դուք ավելին կիմանաք այս երևույթի մասին, թե ինչից է այն կախված և երբ է դրսևորվում: Այս երեւույթը համալսարաններում ուսումնասիրվում է տեխնիկական ուղղվածությամբ, այն ներառված չէ դպրոցական ծրագրում, ուստի ոչ բոլորը գիտեն դրա մասին։

Հիստերեզի մագնիսական

հիստերեզ մագնիսական
հիստերեզ մագնիսական

Սա նյութի մագնիսացման ինդեքսի անշրջելի և երկիմաստ կախվածությունն է (և դրանք, որպես կանոն, մագնիսական կարգով դասավորված ֆերոմագնիսներ են) արտաքին մագնիսական դաշտից։ Այս դեպքում դաշտն անընդհատ փոխվում է՝ նվազում կամ ավելանում։ Հիստերեզի գոյության ընդհանուր պատճառն անկայուն վիճակի և կայուն վիճակի առկայությունն է թերմոդինամիկական պոտենցիալի նվազագույնում, և դրանց միջև կան նաև անշրջելի անցումներ։Հիստերեզը նաև առաջին կարգի մագնիսական կողմնորոշիչ փուլային անցման դրսեւորում է։ Դրանց հետ մեկ փուլից մյուսին անցումներ են տեղի ունենում մետակայուն վիճակների պատճառով։ Բնութագիրը գրաֆիկ է, որը կոչվում է «հիստերեզի հանգույց»: Երբեմն այն նաև կոչվում է «մագնիսացման կոր»:

Հիստերեզի հանգույց

հիստերեզի երևույթ
հիստերեզի երևույթ

M-ի համեմատ H-ի գրաֆիկի վրա կարող եք տեսնել՝

  1. Զրոյական վիճակից, որի դեպքում M=0 և H=0, H-ի աճով աճում է նաև M:
  2. Երբ դաշտը մեծանում է, մագնիսացումը դառնում է գրեթե հաստատուն և հավասար է հագեցվածության արժեքին:
  3. Երբ H-ն նվազում է, տեղի է ունենում հակառակ փոփոխությունը, բայց երբ H=0, M մագնիսացումը հավասար չի լինի զրոյի: Այս փոփոխությունը կարելի է տեսնել ապամագնիսացման կորից: Իսկ երբ H=0, M-ը ստանում է մնացորդային մագնիսացմանը հավասար արժեք։
  4. Երբ H-ն մեծանում է –Hm… +Hm միջակայքում, մագնիսացումը փոխվում է երրորդ կորի երկայնքով:
  5. Գործընթացները նկարագրող բոլոր երեք կորերը միացված են և կազմում են մի տեսակ օղակ: Հենց նա է նկարագրում հիստերեզի ֆենոմենը՝ մագնիսացման և ապամագնիսացման գործընթացները։

մագնիսացման էներգիա

մագնիսացման կորը
մագնիսացման կորը

Օղակը համարվում է ասիմետրիկ այն դեպքում, երբ H1 դաշտի մաքսիմումները, որոնք կիրառվում են հակառակ և առաջ ուղղություններով, նույնը չեն: Վերևում նկարագրված է մի օղակ, որը բնորոշ է դանդաղ մագնիսացման հակադարձ գործընթացին: Դրանցով պահպանվում են քվազի-հավասարակշռության հարաբերությունները H-ի և M-ի արժեքների միջև: Պետք է ուշադրություն դարձնել այն փաստին, որոր մագնիսացման կամ ապամագնիսացման ժամանակ M-ը հետ է մնում H-ից: Եվ դա հանգեցնում է նրան, որ ամբողջ էներգիան, որը ձեռք է բերվում ֆերոմագնիսական նյութի կողմից մագնիսացման ժամանակ, ամբողջությամբ չի փոխանցվում ապամագնիսացման ցիկլի ընթացքում: Եվ այս տարբերությունն ամբողջությամբ վերաբերում է ֆերոմագնիսի տաքացմանը: Եվ այս դեպքում մագնիսական հիստերեզի օղակը ասիմետրիկ է ստացվում։

Օղակի ձև

Օղակի ձևը կախված է բազմաթիվ պարամետրերից՝ մագնիսացում, դաշտի ուժ, կորուստների առկայություն և այլն: Ֆեռոմագնիսի քիմիական կազմը, կառուցվածքային վիճակը, ջերմաստիճանը, արատների բնույթն ու բաշխումը, վերամշակում (ջերմային, ջերմամագնիսական, մեխանիկական): Ուստի ֆերոմագնիսների հիստերեզը կարող է փոխվել՝ նյութերը մեխանիկական մշակման ենթարկելով։ Սա փոխում է նյութի բոլոր բնութագրերը։

Հիստերեզի կորուստ

մագնիսական հիստերեզի հանգույց
մագնիսական հիստերեզի հանգույց

Փոփոխական մագնիսական դաշտով ֆեռոմագնիսի դինամիկ վերամագնիսացման ժամանակ նկատվում են կորուստներ։ Ավելին, դրանք կազմում են ընդհանուր մագնիսական կորուստների միայն մի փոքր մասը: Եթե օղակներն ունեն նույն բարձրությունը (մագնիսացման նույն առավելագույն արժեքը M), ապա դինամիկ տիպի օղակն ավելի լայն է, քան ստատիկը: Դա պայմանավորված է նրանով, որ բոլոր կորուստներին գումարվում են նոր կորուստներ։ Սրանք դինամիկ կորուստներ են, դրանք սովորաբար կապված են պտտվող հոսանքի, մագնիսական մածուցիկության հետ։ Ընդհանուր առմամբ, ստացվում են հիստերեզի բավականին զգալի կորուստներ։

Մեկ տիրույթի ֆերոմագնիսներ

ֆերոմագնիսների հիստերեզ
ֆերոմագնիսների հիստերեզ

BԵթե մասնիկները տարբեր չափսեր ունեն, ապա պտտման գործընթացը տեղի է ունենում։ Դա տեղի է ունենում, քանի որ նոր տիրույթների ձևավորումը անբարենպաստ է էներգետիկ տեսանկյունից։ Բայց մասնիկների պտտման գործընթացին խանգարում է անիզոտրոպիան (մագնիսական)։ Այն կարող է տարբեր ծագում ունենալ՝ ձևավորվել բյուրեղի մեջ, առաջանալ առաձգական սթրեսի պատճառով և այլն): Բայց հենց այս անիզոտրոպիայի օգնությամբ է, որ մագնիսացումը պահպանվում է ներքին դաշտի կողմից: Այն նաև կոչվում է արդյունավետ մագնիսական անիզոտրոպային դաշտ։ Իսկ մագնիսական հիստերեզը առաջանում է այն պատճառով, որ մագնիսացումը փոխվում է երկու ուղղությամբ՝ առաջ և հետընթաց։ Մեկ տիրույթի ֆերոմագնիսների վերամագնիսացման ժամանակ տեղի են ունենում մի քանի թռիչքներ։ Մագնիսացման վեկտորը M շրջվում է դեպի H դաշտը: Ավելին, շրջադարձը կարող է լինել միատեսակ կամ ոչ միատեսակ:

Բազմադոմենային ֆերոմագնիսներ

Դրանցում մագնիսացման կորը կառուցված է նույն ձևով, սակայն գործընթացները տարբեր են։ Մագնիսացման հակադարձման ժամանակ տիրույթի սահմանները տեղաշարժվում են։ Ուստի հիստերեզի պատճառներից մեկը կարող է լինել սահմանային տեղաշարժերի ուշացումը, ինչպես նաև անդառնալի թռիչքները: Երբեմն (եթե ֆերոմագնիսներն ունեն բավականին մեծ դաշտ), մագնիսական հիստերեզը որոշվում է աճի ուշացումով և մագնիսացման հակադարձ միջուկների ձևավորմամբ։ Հենց այս միջուկներից է ձևավորվում ֆերոմագնիսական նյութերի տիրույթի կառուցվածքը։

Հիստերեզի տեսություն

հիստերեզի կորուստ
հիստերեզի կորուստ

Պետք է հաշվի առնել, որ մագնիսական հիստերեզի երևույթը տեղի է ունենում նաև H դաշտի պտտման ժամանակ, և ոչ միայն այն ժամանակ, երբ այն փոխվում է նշանով և.չափը։ Սա կոչվում է մագնիսական պտույտի հիստերեզ և համապատասխանում է M մագնիսացման ուղղության փոփոխությանը H դաշտի ուղղության փոփոխությամբ: Մագնիսական պտույտի հիստերեզի առաջացումը նկատվում է նաև, երբ նմուշը հարաբերականորեն պտտվում է: դեպի ֆիքսված դաշտ H.

Մագնիսացման կորը բնութագրում է նաև տիրույթի մագնիսական կառուցվածքը։ Կառուցվածքը փոխվում է մագնիսացման և մագնիսացման հակադարձման գործընթացների անցման ժամանակ։ Փոփոխությունները կախված են նրանից, թե որքանով են տեղափոխվում տիրույթի սահմանները և արտաքին մագնիսական դաշտի ազդեցությունից: Բացարձակապես այն ամենը, ինչը կարող է հետաձգել վերը նկարագրված բոլոր գործընթացները, ֆերոմագնիսները դնում է անկայուն վիճակի մեջ և առաջացնում մագնիսական հիստերեզի առաջացում:

Պետք է հաշվի առնել, որ հիստերեզը կախված է բազմաթիվ պարամետրերից։ Մագնիսացումը փոխվում է արտաքին գործոնների ազդեցության տակ՝ ջերմաստիճան, առաձգական սթրես, հետևաբար առաջանում է հիստերեզ։ Այս դեպքում հիստերեզն առաջանում է ոչ միայն մագնիսացման, այլեւ բոլոր այն հատկությունների մեջ, որոնցից այն կախված է։ Ինչպես երևում է այստեղից, հիստերեզի երևույթը կարող է դիտվել ոչ միայն նյութի մագնիսացման ժամանակ, այլև դրա հետ ուղղակիորեն կամ անուղղակիորեն կապված այլ ֆիզիկական գործընթացների ժամանակ։

Խորհուրդ ենք տալիս: