Manyetik histerezis
Manyetik histerezis olgusuna atıfta histerezis gözlendiğinde manyetizasyon a malzeme . Bu nedenle, demir gibi bir ferromanyetik malzemeye harici bir manyetik alan uygulandığında , atomik elektrik dipolleri kendilerini ikincisine göre hizalar. Örtü çıkarıldığında, hizalamanın bir kısmı malzeme içinde kalır. İkincisi mıknatıslandı .
Alan gücü (H) ve manyetizasyon (M) arasındaki ilişki doğrusal değildir. Böylece, malzeme manyetikliği giderilmişse (H = M = 0), başlangıçta ilk mıknatıslanma eğrisi başlangıçta hızla artar, ardından manyetik doygunluk (inç) noktasına ulaştığında asimtotik hale gelir . Daha sonra, manyetik alan monoton olarak azaltılırsa , M farklı bir eğri izler, dolayısıyla histerezis olgusu ortaya çıkar. Alan sıfır olduğunda, manyetizasyon başlangıç noktasından geriye kalan değere eşit bir değerle kaydırılır .
Histerez döngüleri ferromanyetik malzemelerle sınırlı değildir. Dolayısıyla, eğirme camları gibi diğer malzemeler benzer özellikler sergiler.
Histerezis döngüsü
Bir ferromanyetikte, grafik üzerinde numunenin manyetizasyonunu ve uygulanan manyetik alanı temsil eden bir histerez döngüsü vardır . Bu sunar:
- Numuneye uygulanan manyetik alan çok güçlü olduğunda manyetizasyonun doygunluğu . Bu, (bir mıknatıslanma açısından) grafiğin her iki ucunda da yatay bir eğriye dönüşür. Nokta (1) ile temsil edilen birinci düz alan, uygulanan manyetik alanın pozitif olduğu duruma ve nokta (2) ile temsil edilen ikinci düz alan, ikincisinin negatif olduğu duruma karşılık gelir . Mıknatıslanmanın bu doygunluğu, (zorlayıcı manyetik alan olarak adlandıracağımız ) manyetik alanın belirli bir değerinden , her bir atomun mıknatıslanmasının uygulanan manyetik alan ile aynı hizada olmasıyla açıklanabilir. Artık manyetik alanla hizalanmamış bir manyetizasyon sergileyen bir atom yoktur. Mıknatıslanma bu nedenle maksimum değerine ulaşmıştır; bu değer, tüm atomların mıknatıslanma vektörlerinin manyetik alanla hizalı olduğu bir değerdir .
- Manyetik alandaki bir azalma sırasında malzemenin mıknatıslanmasındaki çok hızlı bir değişim (grafikte (1) 'den (2)' ye yol). Manyetik alan zorlayıcı alan değerine ulaşmadığı sürece , mıknatıslanma manyetik alandaki değişime "direnir". Alan aşıldığında , her bir atomun mıknatıslanması , manyetik alanla hizalanmak için aniden tersine çevrilir (güçlü eğim ). Atomlar enerjilerini en aza indirir ( özellikle enerji terimi Zeeman dahil ).
- Manyetik alanın büyümesi sırasında manyetizasyonun çok hızlı bir değişimi ((2) 'den (1)' e giden yol). Uygulanan manyetik alan (2) noktasında negatiftir ve manyetizasyon ikincisi ile aynı yönde yönlendirilmiştir. Manyetik alan azalır ve hatta pozitif hale gelir. Başlangıçta, manyetizasyon, manyetik alanın bu değişimini izlemez ve ona karşı çıkar. Bu, manyetizasyonda bir varyasyon yokluğuna neden olur ((2) noktasından yatay çizgi). Alan zorlayıcı alanın değerini aştığında, ikincisi mıknatıslanmanın ona direnemeyeceği kadar yoğun hale gelir. Sonuç olarak, ikincisi (1) noktasında doygunluğa ulaşmadan önce hızla (dik eğim ) döner .
Bu histerez döngüsünün varlığı, bir ferromanyetik malzemenin manyetizasyonunun izlediği yolun, alanın azaldığı veya arttığı duruma bağlı olarak aynı olmadığı gerçeğini yansıtır (bkz. Stoner-Wohlfart modeli ). Bu histerezis döngüsü, genel olarak bir süperparamanyetik için mevcut değildir, ancak moleküler mıknatıslarda görülebileceği gibi, alanın yeterince büyük bir tarama hızında görünebilir .
Notlar ve referanslar
( Fr ) Bu makale kısmen veya tamamen Wikipedia makalesinden alınmıştır olan İngilizce başlıklı " Manyetik histerezis " ( yazarların listesini görmek ) .- Oscar Cubero, " 1.2 Histerezis Döngüsü " , http://www2.unine.ch adresinde ,1 st Kasım 2006
- (inç) P. Monod , JJ Prejean ve B. Tissier , " Döndürme cam durumunda CuMn'nin manyetik histerezisi " , J. Appl. Phys. , Amerikan Fizik Enstitüsü, cilt. 50, n, o B11,1979, s. 7324 ( DOI 10.1063 / 1.326943 , çevrimiçi okuyun )