Terdapat histerisis magnetik, ferroelektrik, dinamik, anjal. Ia juga terdapat dalam biologi, sains tanah, ekonomi. Lebih-lebih lagi, intipati definisi ini hampir sama. Tetapi artikel itu akan memberi tumpuan kepada magnet, anda akan mengetahui lebih lanjut mengenai fenomena ini, apa yang bergantung padanya dan apabila ia menampakkan diri. Fenomena ini dikaji di universiti dengan fokus teknikal, ia tidak termasuk dalam kurikulum sekolah, jadi tidak semua orang tahu mengenainya.
Histeresis magnetik
Ini ialah pergantungan tidak boleh balik dan samar-samar bagi indeks kemagnetan bahan (dan ini, sebagai peraturan, ferromagnet tertib magnet) pada medan magnet luaran. Dalam kes ini, medan sentiasa berubah - menurun atau meningkat. Sebab umum kewujudan histerisis adalah kehadiran keadaan tidak stabil dan keadaan stabil pada potensi termodinamik minimum, dan terdapat juga peralihan tidak dapat dipulihkan di antara mereka. Histeresis juga merupakan manifestasi peralihan fasa orientasi magnetik tertib pertama. Dengan mereka, peralihan dari satu fasa ke fasa lain berlaku disebabkan oleh keadaan metastabil. Cirinya ialah graf, yang dipanggil "gelung histerisis". Kadangkala ia juga dipanggil "lengkung kemagnetan".
Gelung histerisis
Pada graf M lawan H anda boleh lihat:
- Dari keadaan sifar, di mana M=0 dan H=0, dengan peningkatan dalam H, M juga turut berkembang.
- Apabila medan bertambah, kemagnetan menjadi hampir malar dan sama dengan nilai tepu.
- Apabila H berkurangan, perubahan sebaliknya berlaku, tetapi apabila H=0, kemagnetan M tidak akan sama dengan sifar. Perubahan ini boleh dilihat daripada keluk penyahmagnetan. Dan apabila H=0, M mengambil nilai yang sama dengan kemagnetan sisa.
- Apabila H meningkat dalam julat –Hm… +Hm, kemagnetan berubah sepanjang lengkung ketiga.
- Ketiga-tiga lengkung yang menerangkan proses disambungkan dan membentuk sejenis gelung. Dialah yang menerangkan fenomena histerisis - proses kemagnetan dan penyahmagnetan.
Tenaga kemagnetan
Gelung dianggap tidak simetri dalam kes apabila maksimum medan H1, yang digunakan dalam arah belakang dan hadapan, tidak sama. Satu gelung telah diterangkan di atas, yang merupakan ciri proses pembalikan magnetisasi yang perlahan. Dengan mereka, hubungan kuasi-keseimbangan antara nilai H dan M dipelihara. Adalah perlu untuk memberi perhatian kepada fakta bahawabahawa semasa pengmagnetan atau penyahmagnetan, M ketinggalan di belakang H. Dan ini membawa kepada fakta bahawa semua tenaga yang diperolehi oleh bahan feromagnetik semasa pengmagnetan tidak dipindahkan sepenuhnya semasa kitaran penyahmagnetan. Dan perbezaan ini masuk ke dalam pemanasan ferromagnet. Dan gelung histerisis magnet ternyata tidak simetri dalam kes ini.
Bentuk Gelung
Bentuk gelung bergantung pada banyak parameter - kemagnetan, kekuatan medan, kehadiran kehilangan, dll. Komposisi kimia feromagnet, keadaan strukturnya, suhu, sifat dan pengedaran kecacatan, kehadiran pemprosesan (terma, termmagnet, mekanikal). Oleh itu, histerisis ferromagnet boleh diubah dengan menundukkan bahan kepada pemprosesan mekanikal. Ini mengubah semua ciri bahan.
Kehilangan histerisis
Semasa pengmagnetan semula dinamik feromagnet oleh medan magnet berselang-seli, kehilangan diperhatikan. Selain itu, mereka hanya membentuk sebahagian kecil daripada jumlah kehilangan magnetik. Jika gelung mempunyai ketinggian yang sama (nilai maksimum kemagnetan M yang sama), gelung jenis dinamik adalah lebih lebar daripada gelung statik. Ini disebabkan oleh fakta bahawa kerugian baru ditambah kepada semua kerugian. Ini adalah kerugian dinamik, ia biasanya dikaitkan dengan arus pusar, kelikatan magnetik. Secara ringkasnya, kehilangan histerisis yang agak ketara diperolehi.
ferromagnet domain tunggal
BJika zarah mempunyai saiz yang berbeza, proses putaran berlaku. Ini berlaku kerana pembentukan domain baharu tidak menguntungkan dari sudut tenaga. Tetapi proses putaran zarah dihalang oleh anisotropi (magnetik). Ia boleh mempunyai asal yang berbeza - terbentuk dalam kristal itu sendiri, timbul akibat tekanan elastik, dll.). Tetapi ia adalah tepat dengan bantuan anisotropi ini bahawa kemagnetan dipegang oleh medan dalaman. Ia juga dipanggil medan anisotropi magnetik yang berkesan. Dan histerisis magnet timbul kerana fakta bahawa magnetisasi berubah dalam dua arah - ke hadapan dan ke belakang. Semasa pengmagnetan semula ferromagnet domain tunggal, beberapa lompatan berlaku. Vektor kemagnetan M bertukar ke arah medan H. Selain itu, pusingan boleh seragam atau tidak seragam.
ferromagnet berbilang domain
Di dalamnya, lengkung magnetisasi dibina dengan cara yang sama, tetapi prosesnya berbeza. Semasa pembalikan magnetisasi, sempadan domain beralih. Oleh itu, salah satu punca histerisis mungkin kelewatan dalam anjakan sempadan, serta lompatan yang tidak dapat dipulihkan. Kadang-kadang (jika ferromagnet mempunyai medan yang agak besar), histeresis magnet ditentukan oleh kelewatan dalam pertumbuhan dan pembentukan nukleus pembalikan magnetisasi. Daripada nukleus inilah struktur domain bahan feromagnetik terbentuk.
Teori histerisis
Perlu diambil kira bahawa fenomena histerisis magnetik juga berlaku apabila medan H berputar, dan bukan sahaja apabila ia berubah dalam tanda dansaiz. Ini dipanggil histerisis putaran magnet dan sepadan dengan perubahan arah kemagnetan M dengan perubahan arah medan H. Kejadian histerisis putaran magnet juga diperhatikan apabila sampel diputar secara relatif. ke medan tetap H.
Keluk kemagnetan juga mencirikan struktur magnet domain. Struktur berubah semasa proses pembalikan kemagnetan dan kemagnetan. Perubahan bergantung pada sejauh mana sempadan domain beralih dan pada kesan medan magnet luaran. Segala-galanya yang boleh melambatkan semua proses yang diterangkan di atas meletakkan ferromagnet ke dalam keadaan tidak stabil dan menyebabkan histeresis magnet berlaku.
Perlu diambil kira bahawa histerisis bergantung pada banyak parameter. Kemagnetan berubah di bawah pengaruh faktor luaran - suhu, tegasan elastik, oleh itu, histeresis berlaku. Dalam kes ini, histeresis muncul bukan sahaja dalam kemagnetan, tetapi juga dalam semua sifat yang bergantung padanya. Seperti yang dapat dilihat dari sini, fenomena histerisis boleh diperhatikan bukan sahaja semasa kemagnetan bahan, tetapi juga semasa proses fizikal lain yang berkaitan secara langsung atau tidak langsung dengannya.
