|
| |
|
Слаботочка Книги § 6. Методы экспериментального исследования обратимых тепловых эффектов, сопутствующих намагничению ферромагнетиков Обратимые изменения температуры ферромагнитного тела, возникающие при адиабатическом изменении его магнитного состояния, крайне малы по величине. Для измерения их применяются весьма чувствительные термоэлементы, специальным образом закрепляемые на исследуемом образце. Для того чтобы успеть отметить повыщение или понижение температуры, прежде чем оно выравняется с температурой окружающей среды, указанные термоэлементы подключаются к зеркальному гальванометру с возможно малым периодом колебаний. Образец должен быть хорошо теплоизолирован от окружающей среды. При исследованиях магнетокалорического эффекта в никеле, сопутствующего парапроцессу, Вейсс и Форер [6] применили следующий метод измерений. Образец в виде шарика с прикрепленной термопарой быстро удалялся из поля электромагнита и с помощью чувствительного короткопериодного (до 2 сек.) гальванометра замерялись отбросы рамки последнего, вызываемые повышением температуры. На рис. 141 показано, каким образом обеспечивался контакт между спаем термоэлемента медь - константан и исследуемым образцом; для этого в коническое отверстие в образце пропускался слегка утолщенный спай термоэлемента, который прижимался к образцу и обеспечивал тепловой контакт. Для устранения индукционных э. д. с, которые наводились в петле, создаваемой концами термоэлемента, в цепь последнего вводилась маленькая катушечка. Эта катушечка выбрасывалась из поля вместе с образцом и давала индукционные  Рис. 141. Крепление термопары в образце при измерении магнетокалорического эффекта. совскому, лежит в том, что на поведение s-электронов, определяющих электронную часть теплопроводности ферромагнетиков, влияют rf-электроны (через магнитное и обменное взаимодействие). отбросы такой же величины, однако противоположного направления; они и компенсировали указанные выше индукционные э. д. с. При измерениях магнетокалорического эффекта вблизи точки Кюри образец закреплялся внутри небольшой электропечки и из магнитного поля удалялся вместе с нею. Обратимые тепловые эффекты, сопровождающие процессы технического намагничения, дают гораздо меньшие изменения температуры, чем при магнетокалорическом эффекте в области парапроцесса. Поэтому они могут быть исследованы только при сравнительно низких температурах, где парапроцесс и сопутствующий ему магнетокалорнческий эффект малы. Для измерения указанных эффектов ряд исследователей [1] применил большое число термоэлементов, включенных последовательно, так, чтобы их термоэлектродвижущие силы складывались. При этом каждый спай находился в тепловом контакте с образцом, в то время как электрический контакт отсутствовал (во избежание закорачивания термоэлементов). Последнее достигалось тем, что образец покрывался специальным лаком. Благодаря использованию большого числа термоэлементов обеспечивалась высокая чувствительность к весьма малым изменениям температуры ферромагнитного образца, что позволило довольно подробно исследовать обратимые тепловые эффекты, сопровождающие процессы технического намагничения. Акулов и Киренский [5] для измерений обратимого теплового эффекта при вращении вектора самопроизвольной намагниченности в кристалле никеля применили термоэлемент медь - сплав lO/g Sb, 90% Bi, обладающий необычайно высокой термоэлектрической чувствительностью. Образец с термоэлементами хорошо теплоизолируется для того, чтобы изменения температуры окружающей среды не влияли на результаты измерений. Для измерений тепловых эффектов в области вращения и смещения применялось следующее устройство [1]. Образец в виде стерженька с прикрепленными к нему термоэлементами помещается в специальном водяном термостате, находящемся внутри соленоида. Проточная вода между стенками этого термостата обеспечивает постоянство температуры вблизи образца. При включении поля измеряются показания гальванометра, к которому подключены (соединенные последовательно) термоэлементы. ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ VI 1. Е. Ellwood. Nature 123, 797 (1927); А. Т о w п s е п d, Phys. Rev, 47, 306 (1935). 2. Е. И. Кондорский, ЖЭТФ 10, 420 (1940). 3. Н. С. А к у л о в, Ферромагнетизм, ОНТИ, 1939. 4. Н. Л. Б р ю X а то в и Л. В. К и р е н с к и й, ЖЭТФ 8,198 (1938). 5. Н. С. Акулов и Л. В. Киренский, Journ. of Phys. 3, 31 (1940). 6. P. Weiss, R. Forrer, Compf. rend. 178, 1347 (1924). 7. Я. Г. Дорфман и P. И. Янус, Zs. Phys. 54,277 (1929). 8. И. Г. Факидов и Н. П. Г р а ж д а и к и н а, ДАН СССР 75, 19 (1950); А. К. Кикоин, ДАН СССР 68, 481 (1949). 9. А. Foster, Phil. Mag. 18, 470 (1934). 10. Я. А. Туровский и Г. М. Бартенев, ЖТФ 10, 1986 (1040); Г. М. Бартенев, ЖТФ 10, 1074 (1940). 11. С. В. В о н с о в с к ий и Я. С. Шур, Ферромагнетизм, ГТТИ, 1948. 12. К. Н о п d а, Т. S1 m i d U, Sci. Rep. Toh. Univ. 6, 219 (1917). 13. O. Д. X в 0 л ь с 0 H, Курс физики, т. 5, 1923; Я. Г. Дорфман и И. К. Кикоин, Физика металлов, ГТТИ, 1934. И. Н. Brown, Phys. Rew. 32, 508 (1928). 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 |