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

Подставляя выражение для X из (14) в (34), получим:

i = l, 2, 3

Мы видим, что магнитоупругая энергия обязана своим существованием магнитострикции; так же как и энергия естественной магнитной анизотропии, она зависит от направления вектора намагниченности в кристалле и создает дополнительные выгодные Энергетические направления 4 областей в решетке (магнитоупругая анизотропия). Таким образом, изменения намагниченности под влиянием упругих деформаций в области смещения и вращения должны быть объяснены тем, что действующие на ферромагнетик упругие напряжения приводят к изменению ориентации 1 областей в решетке (без изменения абсолютной величины 4). Акулов [1] показал, что эти явления, так же как и магнитострикция в области технического намагничения, определяются магнитными силами взаимодействия атомов в решетке. Разработанная им теория послужила основой для объяснения разнообразных магнитоупру-гих явлений, протекающих в этой области. Благодаря многочисленным экспериментальным и теоретическим исследованиям, проводившимся в течение длительного времени, магнитоупругие эффекты, наблюдаемые в области смещения и вращения, в настоящее время являются достаточно хорошо изученными.

Значительно менее изученными остаются магнитоупругие эффекты, которые наблюдаются в области парапроцесса. Между тем эти явления представляют большой интерес для теории, так как из них можно получить сведения о зависимости обменЕЮй энергии от межатомного расстояния. Такая же зависимость, как указывалось выше (см. § 5 гл. II), скрыта в объемной Mfli нптострикции, возникающей за счет

Рис. 53. Схема опыта, иллюстрирующего связь магиитоупругого эффекта с магнитострикцией.

Это соотношение показывает, что если ферромагнгтное тело имеет большую магнитострикцию парапроцесса, то при постоянной напряженности магнитного пол я в нем при изменении давления должны обнаруживаться большие изменения самопроизвольной намагниченности /g (магнитоупругий эффект в области парапроцесса). Физически имеет смысл связывать магнитоупругий эффект в области парапроцесса не непосредственно с давлением, а с вызванным последним изменением объема или постоянной решетки. Тогда вместо (36) имеем:

дН % dW

дР

где /. = - - модуль всестороннего сжатия. Так как

§Л - 1 ° зависимости обменной энер-

гии от объема мы можем делать заключения не только по данным измерения магнитострикции, но и магнитоупругих эффектов в области парапроцесса.

§ 2. Влияние упругих напряжений на намагниченность в области вращения и смещения

Чтобы определить характер и степень влияния упругих деформаций на намагниченность в области технического намагничения, рассмотрим, чем обусловливаются устойчивые направления для 4 областей в ферромагнетике. Мы уже знаем

парапроцесса, поэтому оба эти эффекта являются родственными друг другу. Последнее обстоятельство вытекает из элементарных термодинамических соображений. В самом деле, из выражения термодинамического потенциала

(1Ф TdS--wdP - Ig dH

(где Р-давление, а w-объем единицы массы феррОл1агне-тика) имеем:

дФ г дФ

Дифференцируя левое равенство по Р, а правое по И, получаем:

(Ыя \ fdw\

§ 2J

направления Д о лас!1!

подвергается поликристаллическое те.к;, ,t и, . <-

ной концентрации оно адйх измё-Нени1Г0/авп.,1т от вели-чины и1з1и1к? магнитострикции исследуемых материалов. Зная последние, мы можем приблизительно сказать, какой характер будут носить изменения намагниченности при действии на

ш гш зав

Н, зршеЗ

Рис. 55. Влияние упругих растяжений на намагниченность никеля при температуре жидкого кислорода (Г =90°К).

ферромагнетик упругих растяжений. На рис. 56 в качестве примера приведены петли магнитного гистерезиса никеля (отрицательная магнитострикция) и сплава 15% №, 85% Fe (положительная магнитострикция), снятых при действии упругих растяжений. Если в случае никеля петли с увеличением растяжения становятся пологими, то для сплава 15/g Ni, 85% Fe они приобретают прямоугольный вид. Последнее объясняется тем, что в этом сплаве растяжение обусловливает появление энергетически выгодных направлений для 4 областей, совпадающих с направлением о Я.

На рис. 57 показаны петли гистерезиса, снятые с проволок тех же материалов при сильном кручении [4]. Вследствие того, что деформация кручения в обоих материалах обусловливает

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