Mágneses hiszterézis

A mágneses hiszterézis a hiszterézis jelenségére vonatkozik , amikor egy anyag mágnesesedése figyelhető meg . Ha tehát egy külső mágneses mezőt alkalmazunk egy ferromágneses anyagra, például a vasra , akkor az atomi elektromos dipólusok ez utóbbi szerint igazodnak egymáshoz. A kendő eltávolításakor az igazítás egy része az anyagon belül marad. Ez utóbbi mágneses lett .

A térerősség (H) és a mágnesezettség (M) közötti kapcsolat nem lineáris. Így, ha az anyagot mágnesezik (H = M = 0), akkor a kezdeti mágnesezési görbe az elején gyorsan növekszik, majd aszimptotikussá válik a mágneses telítettség (in) pont elérésekor . Ha ezt követően a mágneses mező monoton csökken , akkor M más görbét követ, ezért a hiszterézis jelensége. Amikor a mező nulla lesz, a mágnesezettség eltolódik az origótól a remanenciával megegyező értékkel .

A hiszterézis ciklusok nem korlátozódnak a ferromágneses anyagokra. Így más anyagok, mint például a centrifugák, hasonló tulajdonságokkal rendelkeznek.

Hiszterézis ciklus

Ferromágneses esetben a minta és az alkalmazott mágneses mező mágnesezettségét ábrázoló grafikonon hiszterézis-ciklus található . Ez bemutatja: $\ overrightarrow {M}$ ${\ displaystyle H = || {\ overrightarrow {H}} ||}$

A mágnesezettség telítettsége, amikor a mintára alkalmazott mágneses mező nagyon erős. Ez (mágnesezési szempontból) vízszintes görbévé alakul a grafikon mindkét végén. Az első sík terület, amelyet az (1) pont képvisel, megfelel annak az esetnek, amikor az alkalmazott mágneses mező pozitív, és a második sík terület, amelyet a (2) pont képvisel, annak az esetnek, amikor ez utóbbi negatív . A mágnesezettség ezen telítettsége azzal magyarázható, hogy a mágneses mező bizonyos értékéből (amelyet kényszerítő mágneses térnek fogunk nevezni ) az egyes atomok mágnesezettsége az alkalmazott mágneses térhez igazodik. Már nincs olyan atom, amely olyan mágneseződést mutatna, amely nincs összhangban a mágneses térrel. A mágnesezés tehát elérte a maximális értékét, amely értéket az összes atom mágnesezési vektora a mágneses mezőhöz igazítja. ${\ displaystyle H \ gg 0}$ ${\ displaystyle H \ ll 0}$ ${\ displaystyle H_ {C}}$ ${\ displaystyle {\ overrightarrow {m}}}$
Az anyag mágnesezettségének nagyon gyors változása a mágneses tér csökkenése során (a grafikonon az 1-től 2-ig terjedő út). Amíg a mágneses mező nem éri el a kényszerítő mező értékét , a mágnesezés „ellenáll” a mágneses mező változásának. Amikor a mező meghaladja , az egyes atomok mágnesezettsége hirtelen megfordul (erős lejtés ), hogy igazodjon a mágneses mezőhöz. Az atomok minimalizálják energiájukat (ideértve különösen a Zeeman energia kifejezést is ). ${\ displaystyle H_ {C}}$ ${\ displaystyle H_ {C}}$ ${\ displaystyle {\ frac {\ részleges M} {\ részleges H}} <0}$
A mágnesezés nagyon gyors változása a mágneses tér növekedése során ((2-től 1-ig terjedő út). Az alkalmazott mágneses mező negatív a 2. pontban, és a mágnesezés ugyanabba az irányba irányul, mint az utóbbi. A mágneses tér csökken, sőt pozitívvá válik. Kezdetben a mágnesezés nem követi a mágneses mező ezen variációját, és szembeszáll vele. Ez azt eredményezi, hogy a mágnesezés nem változik (vízszintes vonal a (2) ponttól). Amikor a mező meghaladja a kényszerítő mező értékét , ez utóbbi túl intenzívvé válik ahhoz, hogy a mágnesezés képes legyen ellenállni annak. Ennek eredményeként ez utóbbi gyorsan megfordul (meredek lejtőn ), mielőtt elérné a telítettséget az (1) pontnál. ${\ displaystyle H_ {C}}$ ${\ displaystyle {\ frac {\ részleges M} {\ részleges H}}> 0}$

Ennek a hiszterézis- ciklusnak a jelenléte azt a tényt tükrözi, hogy a ferromágneses anyag mágnesezettsége által követett út nem ugyanaz, attól függően, hogy a mező csökken vagy növekszik (vö. Stoner-Wohlfart modell ). Ez a hiszterézis-ciklus általában nem áll fenn egy szuperparamágneses esetén, de a mező kellően nagy söpörési sebessége esetén megjelenhet, amint az a molekuláris mágnesekben is megfigyelhető .

Megjegyzések és hivatkozások

( Fr ) Ez a cikk részben vagy teljesen kivenni a Wikipedia cikket angolul című „ Mágneses hiszterézis ” ( lásd a szerzők listáját ) .

Oscar Cubero, „ A hiszterézis 1.2 ciklusa ” , a http://www2.unine.ch címen ,1 st november 2006
(in) P. Monod , JJ Prejean és B. Tissier , " A CuMn mágneses hiszterézise centrifugált üveg állapotban " , J. Appl. Phys. , American Institute of Physics, vol. 50, n o B11,1979, P. 7324 ( DOI 10.1063 / 1.326943 , online olvasás )

Lásd is

Kapcsolódó cikkek

Külső linkek

Mágneses hiszterézis a Nemzeti Szöveges és Lexikai Erőforrások Központjának honlapján