|
| |
|
Слаботочка Книги дополнительных членов четвертого порядка в законе анизотропии [в формуле (И)]. Объемной магнитострикции за счет ориентации 4 соответствует термодинамически обратный эффект - изменение магнитной кристаллографической анизотропии кристалла при всестороннем сжатии или расширении [3]. Что касается опытных исследований объемной магнитострикции в области технического намагничения, то вследствие малости эффекта и связанных с этим затруднений в экспериментировании ей было посвящено значительно меньше работ, чем изучению линейной магнитострикции. Имеющиеся 1000. гооо 3000 Н, эрстед а то 3000 Ц эрстед Рис. 32. Объемная магнитострикция в области технического намагничения железных эллипсоидов с различным отношением длины большой оси к малой, а) 1=16.9, б)1=41А в литературе результаты весьма немногочисленны и противоречивы. Наиболее надежные измерения принадлежат Корнец-кому [21]. На рис. 32, а показаны результаты его исследований зависимости объемной магнитострикции от поля для железного эллипсоида с отношением осей- = 16,9. Беккер расшифровал этот сложный ход кривой объемной магнито--трикции и показал, что здесь имеют место три эффекта (см. [3]). 1) Начальная часть кривой - отрезок OA представляет об ьеыную магнитострикцию, вызванную размагничивающим фактором. 2) Отрезок АВ - объемный эффект за счет вра1цения ве;..(ора Ig. 3) Начиная с полей Н > Н, имеет место объемный эффект (oipeaoK ВС) за счет парапроцесса (см. ниже § 5). На рис. 32, б приведена кривая объемной магнитострикции для эллипсоида с отношением осей 41,6. Благодаря значительно меньшему влиянию размагничивающего фактора участок кривой OA здесь исчезает и остается только объемная маг-пи юс фикция за счет вращения 4 и парапроцесса. Измерения показали, что как для никеля, так и для железа объемная магнитострикция за счет вращения 4 отрицательна [21]. § 5. Магнитострикция в области парапроцесса До сих пор мы имели дело с магнитострикцией, сопутствующей процессам смещения и вращения. Эта магнито-сфичция проявляется в основном в изменении формы тела и в очень малом изменении объема. При достижении технического насыщения, когда процессы смещения и вращения заканчиваются, она достигает своего насыщения. При дальнейшем возрастании магнитного поля [НН) начинается парапроцесс. Парапроцесс тоже сопровождается магнитострикцией, носящей, однако, чисто объемный характер. Если магнитострикция в области смещения и вращения по природе своей связана с изменением магнитного взаимодействия в кристаллической решетке, то магнитострикция пара-процесса связана с изменением обменной энергии в ферромагнетике и является чисто квантовомеханическим эффектом. В сущности говоря, она представляет термодинамическое след-сгвие того, что обменная энергия зависит от межатомного расстояния. Поэтому на основании результатов исследования магнитострикции парапроцесса возможно делать заключения о зависимости обменного взаимодействия от межатомных расстояний в различных металлах и сплавах. Магнитострикция в области парапроцесса значительно ме- нее изучена, чем в области смещения и вращения, что объяс-. няется в значительной степени трудностями ее исследования. Трудности измерения магнитострикции парапроцесса состоят в следующем: 1) Во избежание наложения магнитострикции, возникающей за счет вращения, все измерения стрикции парапроцесса приходится проводить в сильных магнитных полях или вблизи точки Кюри. 2) Результаты измерения магнитострикции парапроцесса могут сильно искажаться термическим расширением образца, вызываемого магнетокалорическим эффектом (см. ниже § 9). Особенно сильно искажает результаты измерений магнитострикции парапроцесса последний фактор. Достаточно указать, что в опытах Доринга [22] с никелем термическое расширение от магнетокалорического эффекта вблизи точки Кюри в 7-8 раз превышало магнитострикцию парапроцесса. Однако этот фактор не имеет большого значения для ферромагнетиков, обнаруживающих большую стрикцию парапроцесса. Экспериментальные исследования показали, что в большинстве ферромагнетиков магнитострикция парапроцесса весьма мала и только в отдельных группах сплавов она достигает значительной величины. На рис. 33 приведены данные измерений объемной магнитострикции в области парапроцесса в сплавах железо -  40 во Рис. 33. Объемная магнитострикция за счет парапроцесса в сплавах железо - никель. 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 |