Свойства ферромагнетиков

Установлено, что все ферромагнетики характеризуются:

§ кристаллическим строением;

§ большим положительным значением магнитной восприимчивости (магнитной проницаемости), а так же существенной и нелинейной зависимостью магнитной проницаемости от напряженности поля и температуры;

§ способностью намагничиваться до насыщения при обычных температурах, даже в слабых магнитных полях;

§ гистерезисом – зависимостью магнитных свойств от предшествующего магнитного состояния;

§ точкой Кюри – температурой, выше которой материал теряет ферромагнитные свойства [4], [5].

В 1907 г. Вейсс высказал ряд предположений, относительно магнитной структуры ферромагнетиков:

§ вследствие особенности структуры ферромагнетиков, внутри них всегда действуют мощные внутримолекулярные поля, вызывающие самопроизвольное (спонтанное) намагничивание ферромагнетика даже при отсутствии внешнего магнитного поля;

§ при H = 0 энергетически выгодным является такое состояние, при котором ферромагнитное тело разбивается на большое число областей макроскопического размера с равновероятным распределением направлений магнитных моментов, вследствие чего результирующий магнитный момент тела оказывается равным нулю. Эти области принято называть доменами (рис. 2.3). В последствие, справедливость гипотез Вейсса была подтверждена экспериментально.

Рис. 2.3. Доменная магнитная структура ферромагнетика (при H =0)

Магнитные свойства ферромагнетиков характеризуются зависимостями магнитной индукции B или намагниченности I от напряженности поля H и потерь на перемагничивание P от индукции и частоты. Зависимость I (H) обычно изображают в координатах μ ₀ I = f (H), где μ ₀ I – внутренняя индукция B _i, называемая также магнитной поляризацией. Зависимости вида B _i (H) или B (H) называют кривыми намагничивания.

Магнитные свойства ферромагнетика зависят не только от напряженности поля, температуры, механических напряжений, но и от предшествующего магнитного состояния. Во многих случаях для получения кривых намагничивания в качестве исходного принимают размагниченное состояние образца, при котором в отсутствии внешнего поля индукция равна нулю и нет преимущественного направления намагничивания доменов, т. е. их магнитные моменты расположены статистически равновероятно (см. рис. 2.3).