Магнитные материалы

 

Основные сведения. Магнитные свойства веществ зависят от внутренней скрытой формы движения электрических зарядов, пред­ставляющих собой элементарные круговые токи, обладающие маг­нитными моментами. Такими токами являются электронные спины и орбитальное вращение электронов в атомах.

Магнитные свойства материалов характеризуются магнитной проницаемостью. Для магнетиков она зависит от напряженности внешнего магнитного поля. Обычно магнитную проницаемость ве­ществ сравнивают с магнитной проницаемостью вакуума. Относи­тельная магнитная проницаемость представляет собой отношение ин­дукции к соответствующей напряженности магнитного поля и маг­нитной постоянной вакуума (ц₀=4л-10-⁷ Гн/м) : ц=В/(Яц₀), где В — индукция, Тл; Н — напряженность магнитного поля, А/м.

Если производить намагничивание образца ферромагнетика во внешнем магнитном поле, а затем уменьшать напряженность поля, то индукция будет уменьшаться медленнее из-за гистерезиса (отста­вания). При создании поля противоположного направления образец может быть размагничен или перемагничен. При повторном измене­нии направления поля индукция может вернуться к исходному зна-» чению. В результате будет описана кривая, представляющая собой петлю гистерезисного цикла перемагничивания (рис. 2). Значение В при Я=0 в процессе размагничивания образца, намагниченного до насыщения B_s, называют остаточной индукцией В_т (на рис. 2 она равна отрезку ОМ или ОМ¹). Для того чтобы уменьшить индукцию от значения В_г до нуля, необходимо приложить обратно направлен­ную напряженность поля Н_с (равную отрезкам ON¹ или OJV), назы­ваемую коэрцитивной (задерживающей) силой.

Материалы с малой коэрцитивной силой и большой магнитной проницаемостью называют магнитно-мягкими. Они обычно обладают узкой петлей гистерезиса (рис. 2, а). Материалы с боль­шой коэрцитивной силой и малой магнитной проницаемостью отно­сят к магнитно-твердым. Они обладают широкой петлей гис­терезиса (рис. 2, б).