|
| |
|
Слаботочка Книги цен от 180°. Этот факт представляет интерес, ибо, сравнивая кривые намагниченности и магнитострикции в области слабых целей, мы имеем возможность получать сведения о характере ироцесса смещения в ферромагнетиках [18]. О 40 -10 -OHV  Рис. 29. Магнитострикция никеля в функции квадрата намагниченности в области смещешгя и вращения. При экспериментальном исследовании линейной магнитострикции необходимо всегда исходить из действительного размагниченного состояния исследуемого образца, когда векторы 4 областей распределены равновероятно по всем направлениям ферромагнетика. Однако во многих случаях, как показывает опыт, распределение 4 областей в размагниченном состоянии далеко отступает от равновероятного (хотя суммарный магнитный момент образца и здесь равен нулю). Сказанное становится понятным из рассмотрения рис. 30, где схематически показаны два возможных размагниченных состояния ферромагнитного тела; одно осуществлено в нормальных условиях, поэтому имеем здесь хаотическое распределение 4 областей, а второе в ненормальных условиях (например, в присутствии   Рис. 30. Нормальное и ненормальное размагничение. упругих растягивающих или сжимающих образец напряжений)., В последнем случае возникает некоторая упорядоченность в* распределении 1, которая получила название магнитной текстуры . Влияние магнитной текстуры на магнитострикцию было подробно исследовано Шуром [19]. На рис. 31 показан ход кривых магнитострикции никеля, измеренных при нормальном размагничивании и размагничивании в присутствии слабых растягивающих напряжений. Мы видим, что магнитная текстура весьма сильно сказывается на величине магнитострикции. Н. зрстед W S3 М.]о го  раз щг Рис. 31. Влияние магнитной текстуры на магнитострикцию никеля. Текстура создана размагничиванием образца под нагрузкой. нагрузка, при которой размагничивался образец. Используемые на практике приемы размагничивания образцов часто не гарантируют нам получение полной неупорядоченности распределения 1 областей. Дело в том, что магнитная текстура в ферромагнетике может возникнуть, если на образец в процессе размагничивания действуют даже весьма малые внутренние или внешние механические напряжения, посторонние магнитные поля (например, земное) и даже собственное размагничивающее поле. Эти факторы создают некоторые предпочтительные направления в ферромагнетике, которые и стараются занять магнитные моменты областей в процессе размагничивания. Наличие магнитной текстуры приводит к большому разбросу в результатах измерений линейной магнитострикции для одного и того же материала. Так, например, опубликованные в литературе значения магнитострикции насыщения \ для никеля колеблются в пределах от -22 10 до -46 10-<5, § 4. Объемная магнитострикция в области технического намагничения В области технического намагничения в ферромагнитном 1еле в общем случае, помимо линейной, возникает также объемная магнитострикция. Дело в том, что, хотя изменения длины в направлении магнитного поля и сопровождаются обратными по знаку изменениями поперечного сечения ферромагнитного образца, но они полностью не компенсируют друг друга, в результате чего ферромагнетик получает некоторое приращение объема. В большинстве случаев эти изменения объема весьма малы по величине и при рассмотрении магнитострикционных деформаций в области технического намагничения ими пренебрегают (например, в случае никеля). Объемная магнитострикция в области технического намагничения возникает за счет следующих двух причин. а) Влияние размагничивающего действия концов ферромагнитного тела на его объем. Это влияние состоит в том, что внешнее магнитное поле, воздействуя на наведенные магнитные полюсы тела, вызывает в нем упругие натяжения. Тело стремится занять состояние, которое соответствует минимуму размагничивающего фактора, поскольку такое состояние в энергетическом отношении будет более устойчиво, а это приводит в результате к изменению его объема. Эта магнитострикция не связана с атомной структурой ферромагнетика и поэтому не представляет особого интереса для теории ферромагнетизма. Она может быть подсчитана с помощью так называемого тензора натяжений Максвелла, рассматриваемого в обычной электродинамике. Для образцов в виде эллипсоидов объемная магнитострикция, вызванная взаимодействием магнитных зарядов, легко вычисляется, если известен размагничивающий фактор. В образцах с ничтожным размагничивающим фактором она равна нулю. б) Изменение объема, возникающее при повороте вектора намагниченности 4 в кристаллической решетке. Эта объемная магнитострикция обусловлена теми же силами магнитного взаимодействия в ферромагнитной решетке, что и линейная магнитострикция. Симоненко [20] вычислил ее путем учета Ь Зак, 2S02. К. П. Белов. 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 |