Презентація на тему «Феромагнетики» (варіант 1)

content: ФеромагнетикиДо феромагнетики (ferrum - залізо) належать речовини, магнітна сприйнятливість яких позитивна і досягає значень.Намагніченість і магнітна індукціяферромагнетиков ростуть із збільшенням напруженості магнітного поля нелінійно, і в полях намагніченість феромагнетиків досягає граничного значення, а вектор магнітної індукції зростає лінійно з :

content: ФеромагнетикиФеромагнітні властивості матеріалів проявляються тільки у речовин у твердому стані , атоми яких мають постійним спіновим або орбітальним магнітним моментом , зокрема у атомів з недобудованими внутрішніми електронними оболонками. Типовими феромагнетиками є перехідні метали .У феромагнетиках відбувається різке посилення зовнішніх магнітних полів. Причому для феромагнетиків складним чином залежить від величини магнітного поля.Типовими феромагнетиками є Fe , Co , Ni , Gd , Tb , Dy , Ho , Er , Tm , а також сполуки феромагнітних матеріалів з ​​неферомагнітними .

content: ФеромагнетикиІстотною відмінністю феромагнетиків від діа-і парамагнетиків є наявність у феромагнетиків мимовільної (спонтанної) намагніченості в відсутність зовнішнього магнітного поля.Наявність у феромагнетиків мимовільного магнітного моменту в відсутність зовнішнього магнітного поля означає, що електронні спини і магнітні моменти атомних носіїв магнетизму орієнтовані в речовині впорядкованим чином.

content: ФеромагнетикиФеромагнетики це речовини, що володіють мимовільної намагніченістю, яка сильно змінюється під впливом зовнішніх впливів - магнітного поля, деформації, температури.Ферромагнетики, на відміну від слабо магнітних діа-і парамагнетиків, є сильно магнітними речовинами:Внутрішнє магнітне поле в них може в сотні разів перевершувати зовнішнє поле.

content: ФеромагнетикиОсновні відмінності магнітних властивостей феромагнетиків.1) Нелінійна залежність намагніченості від напруженості магнітного поля Н (малюнок).Як видно з малюнка при спостерігається магнітне насичення.

content: Феромагнетики2)При залежність магнітної індукції В від Н нелінійна, а при - лінійна

content: ФеромагнетикиЗалежність відносної магнітної проникності від Н має складний характер (малюнок), причому максимальні значення μ дуже великі ( ).

content: Феромагнетики4) У кожного феромагнетика є така температура називається точкою Кюрі ( ) , вище якої ця речовина втрачає свої особливі магнітні властивості.Наявність температури Кюрі пов'язано з руйнуванням при упорядкованого стану в магнітній підсистемі кристала - паралельної орієнтації магнітних моментів.Для нікелю температура Кюрі дорівнює 360 С.

content: Феромагнетики5) Існування магнітного гистерезиса.На малюнку показана петля гістерезису - графік залежності намагніченості речовини від напруженості магнітного поля Н.

content: ФеромагнетикиНамагніченість при називається намагніченість насичення.Намагніченість при називається залишковою намагніченістю (що необхідно для створення постійних магнітів).Напруженість магнітного поля, повністю розмагніченого феромагнетика, називається коерцитивною силою.Вона характеризує здатність феромагнетика зберігати намагнічене стан.

content: ФеромагнетикиВеликий коерцитивної силою (широкої петлею гистерезиса) мають магнітотверді матеріали.Малу коерцитивної силу мають магнитомягкие матеріали.Вимірювання гіромагнітного відношення для ферромагнетиків показали, що елементарними носіями магнетизму в них є спінові магнітні моменти електронів.Мимовільно при намагнічуються лише дуже маленькі монокристали феромагнітних матеріалів, наприклад нікелю або заліза.

content: ФеромагнетикиДля того щоб постійними магнітними властивостями - постійним магнітом став великий шматок заліза, необхідно його намагнітити, тобто помістити в сильне магнітне поле, а потім це поле прибрати. Виявляється, що при великій вихідний шматок заліза розбитий на безліч дужеМаленьких ( ), повністю намагнічених областей - доменів.Вектори намагніченості доменів в відсутність зовнішнього магнітного поля орієнтовані таким чином, що повний магнітний момент феромагнітного матеріалу дорівнює нулю.

content: ФерромагнетикиЯкщо б у відсутність поля кристал заліза був би єдиним доменом, то це призвело б до виникнення значного зовнішнього магнітного поля, яке містить значну енергію (малюнок А ).Розбиваючись на домени, феромагнітний кристал зменшує енергію магнітного поля.При цьому, розбиваючись на косокутні області (малюнок Г), можна легко отримати стан феромагнітного кристала, з якого магнітне поле взагалі не виходить.

content: ФерромагнетикиЗагалом у монокристалі реалізується таке розбиття на доменні структури, яке відповідає мінімуму вільної енергії феромагнетика.  Якщо помістити ферромагнетик, розбитий на домени, в зовнішнє магнітне поле, то в ньому починається рух доменних стінок.  Вони переміщуються таким чином, щоб областей з орієнтацією вектора намагніченості по полю стало більше, ніж областей з протилежного орієнтацією (малюнок Б,В,Г).Такий рух доменних стінок знижує енергію феромагнетика в зовнішньому магнітному полі.

content: ФеромагнетикиУ міру наростання магнітного поля весь кристал перетворюється в один великий домен з магнітним моментом, орієнтованим по полю (малюнок).У реальному шматку заліза міститься величезна кількість дрібних кристаликів з різною орієнтацією, в кожному з яких є кілька доменів.Феромагнітні матеріали відіграють величезну роль в самих різних областях сучасної техніки.

content: Феромагнетики

content: ФерромагнетикиШироке поширення в радіотехніці, особливо в високочастотної радіотехніці отримали ферити - феромагнітні неметалеві матеріали - сполуки окису заліза з окислами інших металів.  Ферити поєднують феромагнітні і напівпровідникові властивості, саме з цим пов'язано їх застосування як магнітних матеріалів в радіоелектроніці і обчислювальній техніці.  Ферити володіють високим значеннями намагніченості і температурами Кюрі.

content: ФерромагнетикиУ реальному шматку заліза міститься величезна кількість дрібних кристаликів з різною орієнтацією, в кожному з яких є кілька доменів.Феромагнітні матеріали відіграють величезну роль в самих різних областях сучасної техніки.Магнитомягкие матеріали використовуються в електротехніці при виготовленні трансформаторів, електромоторів, генераторів, в слаботочной техніці зв'язку і радіотехніки;магнитожорсткі матеріали застосовують при виготовленні постійних магнітів.

content: ФерромагнетикиМагнітні матеріали широко використовуються в традиційній технології запису інформації в вінчестері .. Магнітне речовина 2 нанесено тонким шаром на основу твердого диска 3 .Кожен біт інформації представлений групою магнітних доменів ( в ідеальному випадку - одним доменом ) .Для перемагнічування домена ( зміни напрямку вектора його намагніченості ) використовується поле записуючої головки 4 ( 5 - зчитує голівка ) .Енергія, необхідна для запису , залежить від обсягу домену і наявності додаткових стабілізуючих шарів , що перешкоджають мимовільної втрати інформації.При цьому використовується запис на вертикально орієнтовані домени і досягається щільність запису до.