| Språk : |
|
| Encyclopedia gemenskap |Encyclopedia Svar |Submit fråga |Ordförråd Kunskap |Överför kunskap |
Ferromagnetiska |
     |
|
Ferromagnetiskt material är det magnetiska momentet av de intilliggande atomer eller joner på grund av deras interaktioner, och i vissa regioner är anordnade väsentligen i samma riktning, när det anbringade magnetfältet styrka ökar, de regioner i den kombinerade magnetiska momentet orienteringsgrad ökas till en viss gräns kommer att följa fenomenet. Definition Övergångsmetaller (t.ex. järn) och deras legeringar och föreningar med ett ferromagnetiskt magnetiska ferromagnetiskt kallasUrsprung I ferromagnetiska material inuti, såsom paramagnetiska ämnen, det finns många oparade elektroner. Den utbytesväxelverkan (utbytesväxelverkan), som tenderar att intilliggande elektron snurrar av oparade elektron snurrar var samma riktning. Eftersom ferromagnetiskt material är uppdelad i många interna magnetiska domäner, även om alla de magnetiska domänerna inom elektronen snurrar enkelriktad, vilket resulterar i "mättnad magnetiska moment" mellan magnetiska domäner och magnetisk domän är orienteringen och storleken av det magnetiska momentet inte samma. Så, inte är magnetiserad ferromagnetiskt material, den netto magnetiska momentet och magnetiseringsvektor är lika med noll. Om man antar det externa magnetfält appliceras, de magnetiska stunder av dessa magnetiska domäner med magnetfältet tenderar också att visa samma riktning, och bildar därigenom kan vara ganska stark inducerade magnetfältet med magnetiseringsvektor. Med ökningen av det yttre magnetfältet, kommer magnetiseringen öka, tills "mättnad punkten", netto magnetiska momentet lika mättad magnetisk ögonblick. I detta fall kommer ytterligare ökning av det yttre magnetfältet inte ändra magnetisering. Antag, försvagar magnetfältet, kommer magnetiseringen följa försvagas. Men inte för samma yttre magnetfältet med föregående magnetisering av densamma. Magnetisering och yttre magnetfält är inte en till ett-förhållande mellan. Magnetiseringskurva av magnetfältet än den yttre formen av hysteresen. Antag sedan nå mättnadspunkten, avlägsnande av det yttre magnetfältet, kan det ferromagnetiska materialet spara fortfarande några av de magnetiserade tillståndet, den netto magnetiska momentet och magnetiseringen vektorn inte är noll. Därför magnetiserade ferromagnetiskt material efter behandling med "spontana magnetiska moment." Discoverer Grundaren av teorin av ferromagnetiskt, franska fysikern P.-E. Weiss 1907 föreslog en fenomenologisk teori om ferromagnetiska fenomen. Han förutsätter att det finns en stark ferromagnetiskt intern "molekylära fältet", även utan yttre magnetfält, men också göra den inre spontana magnetiseringen, spontan magnetisering av små regioner kallade magnetiska domäner, har magnetiseringen av varje magnetisk domän nått magnetisk mättnad. Experimentella resultat visar att den magnetiska domänen magnetiskt moment på grund av elektronens spinn magnetiska moment. 1928 WK Heisenberg kvantmekaniken beräknas först den spontana magnetiseringen av ferromagnetiskt ge Weiss "molekylära fältet" tolkning av kvantmekaniken. 1930 F. Bloch föreslog spin-våg teorin. Ferromagnetiskt Heisenberg och Bloch teori som ferromagnetism oparade elektron spin från direkt utbyte interaktion. Program Att varje atom i en magnetisk domän den oparade elektronen snurrar tenderar att parallellt. Därför är de magnetiska domänerna inom magnetism mycket stark, men materialet får inte spegla de övergripande ferromagnetiska eftersom olika magnetiska riktningen av magnetiska domäner kan ordnas slumpmässigt. Om vi tillämpade en liten magnetfält, t.ex. en solenoid magnetfält orsakar de magnetiska domänerna har slumpmässigt arrangerat konsekvent inriktning, då vi säga att materialet magnetiseras [1]. Materialet är magnetiserat, ett starkt magnetfält vara, och detta är den fysiska principer elektromagnet. Ferromagnetiska När det pålagda magnetiska fältet avlägsnas, kommer materialet fortfarande att vara del av den återstående magnetiska materialet eller ett "minne" av sin historia är magnetiserad. Detta fenomen kallas remanens, är den så kallade permanentmagnet magnetiserad, remanensen kraftigt. När temperaturen är hög, på grund av den slumpmässiga termiska rörelse förbättrade magnetiska försvinner, är denna kritiska temperatur kallas Curie temperatur (Curie-temperatur). Om vi tittar på det ferromagnetiska materialet i den mekaniska svar på ett yttre magnetfält, kommer att finna i riktning mot det pålagda magnetiska fältet, kommer längden av materialet ske smärre förändringar av detta slag kallas magnetostriktion (magnetostriktion). Hysteres slinga Och ferroelektrika, som magnetiseringen av ett ferromagnetiskt material och ett icke-linjärt förhållande mellan det yttre magnetfältet. Detta förhållande är en sluten kurva, skall kurvan linje kallad hysteresslingan (figur 1.5). I allmänhet, magnetiska substanser såsom ferromagnetiska magnetiseringen M av magnetisk induktion eller magnetisk fältstyrka B är inte ett enda värderad funktion av H beror på erfarenhet av dess magnetiska tillstånd historia. För att H = M = B = 0 är det initiala tillståndet, när magnetiseringskurvan av OABC till punkt C, mättningsmagnetiseringen vid denna tid, betecknat med Ms Om det magnetiska fältet reduceras, från makten M B H förändringar med den ursprungliga magnetiseringskurvan avvikelse, M förändringar bakom H. Om H reduceras till noll, är M inte noll, och är lika med kvarvarande magnetiseringen Mr För att göra M är noll, behöver lägga till ett omvänt magnetfält, dvs det magnetiska tvingande fält Hc. Fortsätt att öka den omvända magnetfältet? Hs, kommer magnetiseringen M magnetiseras i motsatt riktning? Ms Hysteres kurva BDEGB är. Skick Den spontana magnetiseringen av ferromagnetiskt material: Även om fenomenet ferromagnetiska upptäcks tidigt, men eftersom arten av dessa fenomen och lagar, eller under det senaste århundradet började känna. 1907 franske vetenskapsmannen Weiss systematisk presentation av ferromagnetiskt hypotes, det huvudsakliga innehållet är: det finns en stark ferromagnetiskt material inuti "molekylära fältet" i "molekylära fältet" under påverkan av atom magnetiska moment tenderar i samma riktning parallellt , den spontana magnetiseringen till mättnad, som kallas spontan magnetisering; spontan magnetisering av ferromagnetiskt uppdelade i flera små områden (t.ex. spontana magnetiseringen till mättnad små regioner kallade magnetiska domäner), eftersom de respektive regionerna (magnetiska domäner) är inte samma sak som magnetisering riktning , de magnetiska ut varandra, så stora magnetiska sett ferromagnetiskt visas inte. Weiss hypotes var en stor framgång, visade experimentet dess riktighet, och på grundval av detta, utvecklingen av den moderna teorin om ferromagnetism. I hypotesen baserat på molekylära fältet, utveckling av spontana magnetiseringen (spontan magnetisering) teori som förklarar vilken typ av ferromagnetiska, hypotesen av de magnetiska domänerna bygger på utveckling av teknik magnetisk teori som förklarar den ferromagnetiska beteende i ett magnetfält. Ferromagnetiska De magnetiska egenskaperna hos ferromagnetiska material är spontan. Den så kallade magnetisering processen (även känd som magnetisk avkänning eller magnetisering) endast ett magnetiskt ämne i sig ska visas, snarare än från utsidan för att tillhandahålla ett magnetiskt ämne av processen. Experiment visar att de grundläggande orsakerna till spontan magnetisering av ferromagnetiskt material är atomär (positiva joner) magnetiskt moment, men också i den atomära magnetiska moment spelar en viktig roll i elektronens spinn magnetiska moment. Och paramagnetiska atomer, är såsom i närvaro av atomärt elektronskal fyllda elektroniska tillstånd är nödvändig för att alstra ferromagnetism. Såsom järn 3d stater finns fyra vakanser, kobolt 3d stater har tre vakanser, nickel 3d staterna har två vakanser. Om fyllningen av elektronens spinn magnetiska moment uppradade i samma riktning, kommer du att få ett större magnetiskt moment, i teorin, järnvägar 4μB, har kobolt 3μB, Nickel har 2μB. Men för andra övergångselementen, såsom mangan i 3d staten har fem vakanser, om anordnade i samma riktning, de snurrar ögonblick bör vara 5μB, men det är inte ferromagnetiska element. Därför finns det inte i atomärt tillstånd elektronisk fyllda (d eller f stater) är att generera ferromagnetiskt nödvändig men inte tillräcklig förutsättning. Inte bara är genereringen av ferromagnetiskt moment av atomer är hög, men också överväga bildandet av kristaller, atomer bundna till varandra om effekten på bildandet av ferromagnetiskt fördelaktig. Det är bildandet av ett ferromagnetiskt andra villkoret. Enligt den bindande teori, atomer närmar sig varandra för att bilda molekyler, till elektronmoln överlappar varandra för att utbyta elektronisk. Övergångsmetallen, atom 3d tillstånd energistatus och s eller mindre, så att de kommer att överlappa elektronmolnen och att orsaka s, d state elektron omfördelning. Detta utbyte skulle ge ett utbyte energi Eex (med utbyte integral släkt), har detta utbyte energi potential att avsluta intilliggande atomen d skikt offset för att rada upp med spinn magnetiska moment. Kvantmekaniska beräkningar visar att när det magnetiska materialet inuti den intilliggande atom elektron utbyte integral är positiv (A> 0) är de magnetiska stunder av intilliggande atomer anordnade parallellt i samma riktning för att uppnå spontan magnetisering. Detta är orsaken till ferromagnetism. Det elektroniska utbytet av angränsande atomer effekt, förblir dess väsen den elektrostatiska kraften parallell electron spin magnetiskt moment, betydelsen av samma effekt som om ett starkt magnetfält. Weiss molekylära fältet kallas så efter. Teoretiska beräkningar visar att det inte bara den elektroniska utbytet integrerad En motion statlig vågfunktionen, men också att starkt beroende av avståndet mellan sub-kärnor Rab (gitterkonstant), som visas i figur 5-13. Figuren visar att endast när avståndet mellan kärnorna Rab elektroniskt utbyte interaktion med deltagarna avståndet från kärnan (elektronskalet radie) r är större än 3, är utbytet integral möjligt att vara positiv. Järn, kobolt, nickel, och några sällsynta jordartsmetaller för att uppfylla villkoren för spontana magnetisering. Krom, mangan och A är en negativ, inte en ferromagnetisk metall, men genom legerande effekter, ändrar gitterkonstanten, sådan Rab / r är större än 3, kan den ferromagnetiska legeringen erhållas. Sammanfattningsvis ferromagnetiska resulterande villkor: måste ① avsluta det interna atom elektron skal fyllda, ② och Rab / R-kvot större än 3 för att göra utbytet integrerad A är positivt. Den förra avser den inneboende magnetiska momentet av atomen inte är noll; senare avser att ha en viss kristallstruktur. Enligt förfarandet för spontan magnetisering och teori kan förklara många ferromagnetiska egenskaper. Såsom temperaturen i ferromagnetiska. När temperaturen stiger, ökade atomavstånd, vilket minskar utbytet interaktion, och fortsätta att störa den termiska rörelsen hos slumpmässigt orienterade magnetiska moment, den spontana magnetiseringen Ms minskar. Tills temperaturen är över Curie-punkten, som totalförstördes reglerna för atom magnetiskt moment läggning, existerar spontan magnetiskt moment inte, av det ferromagnetiska materialet blir paramagnetisk. På liknande sätt kan magnetokristallin anisotropi att förklaras, magnetostriktion. Element Hittills har endast fyra typer av metall delar är ferromagnetiska över rumstemperatur, dvs, järn, kobolt, nickel och gadolinium, Fem elementen under låg temperatur är ferromagnetiskt, dvs terbium, dysprosium, holmium, erbium och tulium Curie temperaturen var följande: järn 768 ℃, kobolt 1070 ℃, Nickel 376 ℃, gadolinium 20 ℃ |
| Användare Omdöme |
|
Inga kommentarer |
