Ферромагнетики

Ферромагнетики
Кристаллические вещества, весь объем которых естественным образом (без вмешательства человека) разделен на домены- области спонтанной намагниченности Границы доменов не совпадают с границами кристаллов. Внутри каждого домена все атомы ориентированы так, что их магнитные моменты параллельны друг другу, т. е. материал намагничен наиболее сильно . Внешне образец, изготовленный из ферромагнетика , может восприниматься как ненамагниченный ,если векторы магнитных моментов доменов ориентированы относительно друг друга хаотически так, что их геометрическая сумма равна нулю. При помещении образца во внешнее магнитное поле происходят два процесса: движение границ доменов и изменение ориентации атомов внутри доменов. Растут( увеличивается их объем) домены, магнитные моменты которых ориентированы в направлении внешнего магнитного поля. Векторы намагниченности поворачиваются в ту же сторону. В результате этого образец намагничивается, т. е. к внешнему магнитному полю добавляется уже имевшееся собственное магнитное поле доменов, упорядоченное благодаря воздействию внешнего поля . В силу этого магнитный поток и , следовательно, магнитная индукция увеличиваются в сотни и тысячи раз. Таким образом, при наличии ферромагнетика магнитный поток Ф складывается из магнитного потока внешнего поля Ф и магнитных потоков доменов. Одна из основных зависимостей , которую используют для описания поведения ферромагнетика, - связь между напряженностью магнитного поля и магнитной индукцией. Она нелинейна и неоднозначна. Для грубой оценки магнитных свойств материалов вводят величину μ, именуемую магнитной проницаемостью: μ=В/ μН, где В и Н -координаты точек основной кривой намагничивания ; μ-магнитная постоянная. Поскольку основная кривая намагничивания не прямая линия, μ-не константа. Ее значение зависит от Н. На этой зависимости имеется максимум . У разных ферромагнитных материалов значение максимальной проницаемости колеблется от сотен до 10000000. Величина показывает , во сколько раз магнитный поток катушки (соленоида ) при наличии замкнутого магнитопровода (например, в форме кольца) больше , чем магнитный поток той же катушки при той же силе тока в отсутствие магнитопровода. Если в магнитопроводе имеется поперечный зазор, магнитный поток уменьшается- тем сильнее, чем шире зазор. При нагревании ферромагнетика хаотическое тепловое движение усиливается, что в конце концов приводит к нарушению взаимной ориентации атомов, в силу чего домены исчезают и материал становится парамагнетиком. Значение температуры , при котором это происходит, называют температурой( точкой) Кюри. Способность ферромагнетиков увеличивать интенсивность магнитного поля находит широчайшее применение в электротехнических устройствах -электрогенераторах, электродвигателях , трансформаторах и др. Не будь ферромагнетиков , не было бы и современной электротехники. Ферромагнетики применяют также и других областях техники-всем известны магнитные ленты в магнитофонах , аналогичные ленты и магнитные диски применяют в ЭВМ , в них же используют новые запоминающие устройства , основанные на возможности формирования и перемещения в монокристаллической пластинке доменов цилиндрической формы диаметром немногим более 1 мкм. У всех ферромагнетиков после снятия вне5шнего магнитного поля первоначальная форма доменов и хаотичность их ориентации восстанавливается не полностью . Однако степень выраженности этого свойства у разных материалов очень различна . Есть материалы, называемые магнито-жесткими , у которых сохраняется интенсивная намагниченность . Их используют для изготовления постоянных магнитов. К числу ферромагнетиков принадлежат металлы -железо, кобальт, никель, их сплавы , некоторые окиси металлов и их соединения . Последние называют ферритами. По способу изготовления (прессование из порошка с последующим спеканием) и физическим свойствам (твердость , хрупкость, низкая электропроводность) ферриты представляют собой керамику.
	Магнетики Диамагнетики Парамагнетизм Ферромагнитный эффект Домены