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磁畴_图文_百度文库

作者:888扑克手机版 发布时间:2020-07-05 13:22 点击数:

  磁畴_数学_高中教育_教育专区。4.6 磁畴 1.磁畴的概念 2。磁畴的形成 3。磁畴壁 4。磁畴结构 4。各种磁畴 5。单畴结构 6。超顺磁结构 1. 磁畴概念 外斯分子场唯象理论 1)铁磁物质内部存在很强的“分子场Hm” 它

  4.6 磁畴 1.磁畴的概念 2。磁畴的形成 3。磁畴壁 4。磁畴结构 4。各种磁畴 5。单畴结构 6。超顺磁结构 1. 磁畴概念 外斯分子场唯象理论 1)铁磁物质内部存在很强的“分子场Hm” 它使原子磁矩同向平行排列,即材料有 自发磁化强度Ms:Hm=λMs 2)铁磁体的自发磁化分成 若干磁畴,由于磁体中各磁 畴的磁化方向不一致,所以 大块磁体对外不显示磁性。 磁畴结构:由磁畴和磁畴壁组成 为什么会形成磁畴? 2、磁畴的形成 在铁磁体中,交换作用使每个磁畴内存在自发磁化Ms; 磁化强度的方向一般沿着晶体内的易磁化轴; 这样就使铁磁晶体内交换能和磁晶各向异性能都达到极小值。 但因铁磁体有一定的大小与形状,整个晶体均匀磁化的结果, 必然产生磁极,磁极的退磁场,增加了退磁能:(1/2)?0NMS2。 该数值是那里来的? ? Ed ? M 0 ?0 H d dM ? ?0 NM 2 2 例如对一个单轴各向异性的钴 单晶。 ( a )图是整个晶体均匀磁化, 退磁场能最大( 如果设Is?103 高斯,则退磁能?106尔格/厘 米3 )。 从能量的覌点出发,分为两个 或四个平行反向的自发磁化 的区域( b ),( C )可以大大减 少退磁能。 分畴的主要动力是减少退磁场能。 而磁畴的形状、尺寸、磁畴壁的厚度由交换能、 退磁场能、磁晶各向异性能等来决定。 决定畴壁和磁畴结构方 法: 体系的能量最小。 平衡状态的磁畴结构和 磁畴壁应具有最小的能 量。 3.磁畴壁(domain walls) ?磁畴和磁畴之间的边界称为畴壁。 ? 磁畴壁中的原子磁矩如何排列? Boch 畴壁 Neel 畴壁 形成不同畴壁形式都是为了降低退磁场。 稳定磁畴壁的厚度是多少? ? 在畴壁中,原子磁矩没有平行排列,因此畴壁中有 交换能。 ?在畴壁中,原子磁矩偏离了易磁化轴方向,因此也 有磁晶各向异性能。 畴壁能主要考虑交换能和磁各向异性能。 交换能使畴壁变厚,磁各向异性能使畴壁变薄。 能量最小决定畴壁厚度。 为什么? 总能量最小时的畴壁能γω和畴壁厚度δ分别为: γω =2π δ=π A1 (K1 ? 3 2 ?s? ) A1 /(K1 ? 3 2 ?s? ) 畴壁厚度与材料的K1 A,λs,σ等参量有关。K1 越大,δ越小, ??越大。 例 如 Fe: 不 考 虑 应 力 , A1=0.83*10-11J/m, K1=4.8*104J/m3 , δ=280a, ??=3.9*10-3J/m2 畴壁厚300个原子,畴壁能大约是10-3J/.m2 4.磁畴(magnetic domain) 磁畴内磁矩如何排列? 磁化强度的方向沿着材料内的易磁 化轴; 铁磁晶体内交换能和磁各向异性能 都达到极小值。 磁畴的大小,尺寸如何决定? 畴结构受到 畴壁能Eγ, 磁晶各向异性能Ek , 退磁场能Ed , 的制约。 其中退磁场能是铁磁体分成畴的动力, 其它能量将决定磁畴的形状、尺寸和取向。 5。各种磁畴树枝畴 在单晶材料的表面有时会产生从畴壁界线出发的如下图的 树枝畴。 产生的原因:主畴的磁化强度方向同表面不平行。 树枝畴降低退磁能。 6.单畴结构 材料的线度非常小, 以至材料形成单畴时的退磁能小于形成多畴时 的畴壁能, 磁性材料就以单畴存在. 用于磁记录中 磁流变减振器,在2002款凯迪拉 克Seville STS车首次应用 磁行车控制系统应用磁流变 (MR)液体和不带机电控制阀 的减振器提供反应迅速、减振性 能强大的阻尼力控制。 磁流变液体是一种由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和 非导磁体液体混合而成的磁性软粒悬浮液, 这种悬浮体在零磁场条件下呈现出低粘度的特性, 在强磁场作用下,呈现出高粘度、低流动性 磁流变液的这种流变可控性使其能够实现阻尼力的连续可变, 从而达到对振动的主动控制之目的。 磁性液体广泛用于扬声器起散热,润滑等作用,极大缩 小了扬声器体积,增加了功率,改善了音质。 总结 ? 1。形成多个磁畴的动力 ? 2。磁畴结构和具体决定分成多畴的原则 ? 3。单畴体


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