Слаботочка Книги

1 2 3 4 5 6 7 8 9 [10] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83

пая диагональ) и [110] (диагональ грани куба). Наиболее пологие участки кривых соответствуют процессу вращения. На рис. 11 показаны эти участки кривых для направлений [110] и [111] в увеличенном виде; точки представляют результаты измерений, а сплошными линиями даны теоретические кривые. Видно, что теория очень хорошо совпадает с опытом. Метод расчета кривых намагниченности в области вращения для кристаллов, данный Акуловым, в дальнейшем был применен в работах зарубежных авторов [24].

Акулов [13J также разработал метод расчета кривых намагниченности поликристаллических ферромагнетиков для области, близкой к насыщению, где магнитные моменты областей со-

то то

то т

\ то

	18ПП

т МО300 vaa sua т 700 Н, эралед

1800

1600

V, !Soa

\.1Ч00

1000

гоо т 600 ааа woo

Н, эрстед

						[ /]

100 200 ООО 400 S00 т 700 H.spcmsd

Рис. 10. кривые намагниченности Рис. П. Рассчитанные кривые монокристалла железа. намагниченности монокристалла

железа; кружками показаны результаты измерений.

ставляют небольшие углы с направлением поля. Здесь чожно считать, что магнитные моменты кристаллитов поворачиваются к направлению поля независимо друг от друга (магнитно не взаимодействуют друг с другом). Предполагая далее, что оси отдельных кристаллитов ориентированы беспорядочно в поликристаллическом образце, Акулов путем простого усреднения

/ = 4fi-4l)> (10)

нашел для этого случая откуда для восприимчивости имеем:

где 5 = 0,152-(/Q - константа анизотропии). При измене

рениях восприимчивости вблизи технического насыщения обычно определяется некоторая суммарная восприимчивость, обусловленная вращением и парапроцессом; последний уже имеет место в этой области, хотя техническое насыщение и не достигнуто (проникновение парапроцесса в процесс вращения). Поэтому наблюдаемая на опыте восприимчивость равна

где Хп - восприимчивость парапроцесса. Справедливость этой формулы в достаточно широком интервале полей вблизи насыщения для хорошо отожженных ферромагнитных поликристаллических материалов была подтверждена многочисленными исследованиями [25]. Пользуясь результатами измерений lij>.i 1п> ь! можем из (106) определить коэффициент В,

а следовательно, важную характеристику ферромагнитного вещества, - константу магнитной анизотропии.

Рассмотрим теперь процесс намагничивания в области начальной и крутой частей кривой намагниченности и петли гистерезиса, где рост намагниченности происходит за счет смещения границ между областями. Экспериментальные исследования установили, что этот рост протекает скачкообразно, вследствие чего кривая намагниченности здесь (особенно на крутой ее части) имеет ступенчатый характер. На рис. 12 показаны участки кривых намагниченности и гистерезиса в увеличенном виде, соответствующие очень маленьким отрезкам (обведены кружками) на основной кривой намагниченности и спинке петли гистерезиса в их крутых частях. Выяснение природы процесса смещения границ стало возможным

после исследования магнитной структуры ферромагнетиков и особенно строения границ между областями самопроизвольной намагниченности.

Анализ энергетического состояния спинов на границах между соседними областями самопроизвольной намагничен-носта привел к представлению о достаточно протяженной в толщину границе между областями. Пусть с данной областью граничит другая область, магнитный момент которой направлен антипараллельно первой. Тогда на границе этих областей ближайшими соседями должны оказаться элек-

Ряс. 12. Ступенчатый характер кривых намагниченности и гистерезиса в области смещения.

троны с противоположно направленными спиновыми магнитными моментами (рис. 13, я). Такая структура граничной зоны между областями является невыгодной с точки зрения обменного взаимодействия. Обменное взаимодействие будет стремиться к тому, чтобы сделать изменение направления спинов между областями менее резким (см. рис. 13,6). Однако при этом спины должны переходить через направления трудного намагничения, что связано с увеличением магнитной энергии анизотропии. Иными словами, плавному переходу спинов на границе между областями будет препятствовать энергия анизотропии.

Блох [6] вычислил минимум полной энергии на границе областей и нашел, что эта граница должна иметь некоторую

1 2 3 4 5 6 7 8 9 [10] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83