Мова :
SWEWE Член :Ввійти |Реєстрація
Пошук
Енциклопедія співтовариство |Енциклопедія відповіді |Відправити запитання |Словник знань |Завантажити знання
Попередній 1 Наступний Вибір сторінок

Феромагнітний

Феромагнітного матеріалу магнітного моменту сусідніх атомів або іонів внаслідок їх взаємодії, і в деяких регіонах розташовані по суті в тому ж напрямку, коли прикладена магнітне поле збільшує силу, регіони комбінованого ступінь орієнтації магнітного моменту збільшилася до певної межі буде слідувати цим явищем.Визначення

Перехідні метали (наприклад, заліза) і їх сплавів і сполук, що володіють феромагнітними магнітного феромагнітний званий

Походження

У феромагнітних матеріалів всередину, як парамагнітних речовин, існує багато неспарених електронів. Обмінна взаємодія (обмінна взаємодія), які, як правило, сусідніми спинами електронів неспарених спинив електронів була в тому ж напрямку. Оскільки феромагнітного матеріалу розділена на безліч внутрішніх магнітних доменів, хоча всі магнітні домени в спинив електронів однонаправленими, в результаті чого "магнітний момент насичення» між магнітними доменами і магнітний домен, орієнтація і розмір магнітного моменту не те ж саме. Тож, не намагнічується феромагнітного матеріалу, результуючий магнітний момент і вектора намагніченості дорівнюють нулю.

Якщо припустити, що зовнішнє магнітне поле, магнітні моменти цих магнітних доменів з магнітним полем, також має тенденцію показувати в тому ж напрямку, утворюючи таким чином може бути досить сильним індуковане магнітне поле вектора намагніченості. Із збільшенням зовнішнього магнітного поля, намагніченість не збільшуватиметься, поки "точка насичення", результуючий магнітний момент, рівний насичення магнітного моменту. У цьому випадку подальше збільшення зовнішнього магнітного поля не зміниться намагніченості. Припустимо, ослаблення магнітного поля, намагніченість буде слідувати ослабли. Але не для того ж зовнішнього магнітного поля з попереднім намагніченості те ж саме. Намагніченість і зовнішнє магнітне поле не є ставлення один до одного між ними. Крива намагнічування магнітного поля, ніж зовнішня форма петлі гистерезиса.

Припустимо, потім дістатися до точки насичення, видалення зовнішнього магнітного поля феромагнітного матеріалу може ще врятувати деякі з намагніченого стану, чиста магнітного моменту і вектора намагніченості не дорівнює нулю. Таким чином, намагнічені феромагнітного матеріалу після обробки "спонтанний магнітний момент."

Дослідник

Засновник теорії феромагнітного, французький фізик P.-E. Вайс в 1907 році запропонував феноменологічної теорії феромагнітних явищ. Він вважає, що існує сильна внутрішня феромагнітних «молекулярним полем", навіть без зовнішнього магнітного поля, а й зробити внутрішню спонтанну намагніченість; спонтанної намагніченості невеликих регіонів, званих магнітних доменів, намагніченість кожного магнітного домену досягли магнітного насичення. Експериментальні результати показують, що магнітний домен магнітний момент, обумовлений електронний спіновий магнітний момент. WK 1928 квантової механіки Гейзенберга спочатку розраховується спонтанної намагніченості феромагнітних дати Вайс "молекулярне поле» інтерпретації квантової механіки. 1930 Ф. Блох запропонував спін-хвильової теорії. Феромагнітні Гейзенберг і Блоха теорії, що феромагнетизм непарних спін електрона від прямого обмінного взаємодії.

Програма

Що кожен атом в магнітному область спини непарних електронів, як правило, паралельно. Таким чином, магнітні домени в магнетизм дуже сильна, але матеріал може не відповідати загальній феромагнітних бо різні магнітної орієнтації магнітних доменів можуть бути розташовані у випадковому порядку. Якщо ми застосували невелике магнітне поле, наприклад, магнітного поля соленоїда викликає магнітні домени були випадковим чином незмінну орієнтацію, то говорять, що матеріал намагнічується [1]. Матеріал намагнічується, сильне магнітне поле буде, і це фізична електромагніт принципів. Феромагнітний

Коли прикладена магнітне поле знімається, матеріал все одно буде деякі з решти магнітного матеріалу або "пам'ять" їх історії намагнічений. Це явище називається залишкової намагніченості, так званий постійний магніт намагнічується, залишкову намагніченість значно.

Якщо температура висока, у зв'язку з хаотичним тепловим рухом посиленим магнітним зникає, ця критична температура називається температурою Кюрі (температура Кюрі).

Якщо ми подивимося на феромагнітного матеріалу в механічний відгук зовнішнього магнітного поля, знайдуть у напрямку прикладеного магнітного поля, довжини матеріалу буде відбуватися невеликі зміни такого характеру називається магнитострикции (магнитострикции).

Петля гістерезису

І сегнетоелектриків, а намагніченість феромагнітного матеріалу і нелінійна залежність між зовнішнім магнітним полем. Цей зв'язок є замкнутою кривою, крива лінія називається петлею гістерезису (рис. 1.5). Загалом, магнітних речовин, таких як феромагнітні M намагніченості магнітного поля індукцією магнітного або не є однозначною функцією Н залежить від досвіду його магнітного історії держави. Для H = M = B = 0 є початковим станом, коли кривої намагнічування по ОАВС до точки С, намагніченість насичення в цей час, позначається жа Якщо магнітне поле зменшується, починаючи від джерела М Б змін H з початковим відхилення кривої намагнічування, M змін за H. Якщо Н зменшується до нуля, m не дорівнює нулю, і дорівнює залишковій намагніченості г Щоб M дорівнює нулю, необхідно додати зворотному магнітному полі, тобто магнітне поле Нс примусові. Продовжуйте збільшувати зворотного магнітного поля? Hs, намагніченість М буде намагнічені в напрямку, протилежному? Жа Гістерезису BDEGB є.

Стан

Спонтанної намагніченості феромагнітного матеріалу:

Хоча явище феромагнітного виявлений на ранній стадії, однак, тому що природа цих явищ і законів, або в минулому столітті почали знати. 1907 французький учений Вайс систематичний виклад феромагнітних гіпотезу, основний зміст є: існує сильна феромагнітного матеріалу всередині "молекулярне поле" в "молекулярному поле" під впливом магнітного моменту атома, як правило в тому ж напрямку, паралельному , спонтанна намагніченість насичення, називається спонтанної намагніченості; спонтанної намагніченості феромагнітних розділена на кілька невеликих ділянок (наприклад спонтанної намагніченістю насичення невеликій області, звані магнітні домени), так як відповідні області (магнітних доменів) не є такими ж, як напрям намагніченості , магнітному компенсують один одного, так що великі магнітні феромагнітний розглядати не відображаються.

Гіпотеза Вайса був великий успіх, експеримент довів свою правильність, і на цій основі, розвиток сучасної теорії феромагнетизму. У гіпотеза, заснована на молекулярному поле, розвиток спонтанної намагніченості (спонтанної намагніченості) теорія, яка пояснює природу феромагнітного; гіпотеза магнітних доменів на основі розвитку технології магнітної теорії, що пояснює поведінку феромагнітних в магнітному полі. Феромагнітний

Магнітні властивості феромагнітних матеріалів є спонтанним. Так званий процес намагнічування (також відомий як магнітні датчики або намагнічування) тільки магнітне речовина саме буде відображатися, а не зовні, щоб забезпечити магнітне речовина процесу. Експерименти показують, що корінні причини спонтанної намагніченості феромагнітного матеріалу атомна (позитивні іони) магнітний момент, а й в магнітний момент атома відіграє важливу роль у спін електрона магнітним моментом. І парамагнітних атомів, а в присутності електронної оболонки атома не заповнено електронні стану необхідні для генерації феромагнетизму. Таких як залізо 3d станів чотирьох вакансій, кобальт держав 3D є три вакансії, нікель 3d-стану має дві вакансії. Якщо заповнення електронного спінового магнітного моменту вишикувалися в тому ж напрямку, ви отримаєте більший магнітний момент, в теорії, залізниці 4μB, кобальт має 3μB, нікель має 2μB.

Але для інших перехідних елементів, таких як марганець в 3d стан має п'ять вакансії, якщо розташовані в тому ж напрямку, вони обертаються момент повинен бути 5μB, але це не феромагнітних елементів. Таким чином, існує не в атомарному стані заповнені електронні (D або F станів) полягає у створенні феромагнітних необхідним, але не достатньою умовою. Мало того, що генерація феромагнітного моменту атомів висока, але також розглянути утворення кристалів, атоми з'єднані один з одним чи ефект на формування феромагнітних вигідним. Це формування феромагнітного другому стані.

У відповідності з теорією зв'язку, зближенні атомів в молекули електронне хмара перекриваються один з одним для обміну електронними. Перехідний метал, атомно 3d статус енергетичному стані і з-менш, так що вони будуть перекривати електронної хмари, в результаті чого S, D електронного стану перерозподілу. Цей обмін буде проводити обмін енергією Eex (з обмінним інтегралом пов'язаних), це обмін енергією має потенціал, щоб закінчити сусіднім атомом D шару зміщення вибудовуватися з спінового магнітного моменту. Квантово-механічні розрахунки показують, що, коли магнітний матеріал всередині сусідніх атомних електронів обмінний інтеграл позитивний (> 0), магнітні моменти сусідніх атомів розташовані паралельно в тому ж напрямку, щоб досягти спонтанної намагніченості. Це і є причиною феромагнетизму. Електронний обмін сусідніх атомів ефект, його суть залишається електростатичної сили паралельного електронного спінового магнітного моменту, роль такий же ефект, як якби сильне магнітне поле. Молекулярного поля Вейсса називається так після. Теоретичні розрахунки показують, що не тільки електронні обмінний інтеграл хвильового руху державної функції, але і сильно залежать від відстані між суб-ядер Раб (постійна решітки), показаний на малюнку 5-13. Малюнок показує, що тільки тоді, коли відстань між ядрами Раб обмінного взаємодії електронних з учасниками відстані від ядра (радіус електронної оболонки) г більше 3, обмінний інтеграл можна бути позитивним. Залізо, кобальт, нікель і деякі рідкоземельні, щоб виконати умови спонтанної намагніченості. Хрому, марганцю та є негативним, а не феромагнітного металу, але легуючих ефекти, зміна постійної грати, такі Rab / г більше 3, феромагнітного сплаву можуть бути отримані.

Таким чином, в результаті феромагнітних умови: ① має закінчитися внутрішньої електронної оболонки атома заповнені, ② і Раб / R співвідношення більше 3, щоб зробити обмінний інтеграл позитивний. Перше відноситься до власним магнітним моментом атома не дорівнює нулю; останнє відноситься до мати певну структуру кристала.

У відповідності зі способом спонтанної намагніченості і теорія може пояснити багато феромагнітні властивості. Такі, як температура феромагнітного. Коли температура підвищується, міжатомна відстань збільшилася, зниження обмінного взаємодії, і продовжують порушувати теплового руху хаотично орієнтованих магнітних моментів, спонтанної намагніченості Ms зниження. До тих пір поки температура не вище точки Кюрі, який повністю зруйнований правила атомний орієнтацію магнітного моменту, спонтанний магнітний момент не існує, по феромагнітний матеріал стає парамагнітним. Аналогічно, анізотропії можна пояснити, магнитострикции.

Елемент

До цих пір тільки чотирьох видів металевих елементів феромагнітними вище кімнатної температури, тобто залізо, кобальт, нікель і гадолінію

П'ять елементів при низьких температурах є феромагнітним, тобто тербия, диспрозия, гольмій, ербія і тулія

Температури Кюрі були наступними: 768 ℃ заліза, кобальту 1070 ℃, 376 ℃ нікель, гадоліній 20 ℃


Попередній 1 Наступний Вибір сторінок
Користувач Огляд
Немає коментарів
Я хочу коментувати [Відвідувач (54.82.*.*) | Ввійти ]

Мова :
| Перевірте код :


Пошук

版权申明 | 隐私权政策 | Авторське право @2018 Всесвітній енциклопедичні знання