4. Определение лимитирующего звена процесса перемагничивания

   1. Лимитирующее звено процесса перемагничивания.

1) Вращение вектора намагниченности

2) Закрепление доменной стенки

3) Трудность зародышеобразования

1) необратимые процессы вращения, проблема создания высококоэрцитивных порошковых материалов привела к усиленному изучению гистерезиса, обусловленного необратимыми процессами вращения вектора намагниченности. Перемагничивание ферромагнетиков путем вращения может осуществляться в том случае, когда в материале исключена возможность возникновения зародышей перемагничивания, а, следовательно, исключены процессы смещения границ между доменами. Такой механизм перемагничивания имеет место в однодоменных ферромагнитных частицах, разделенных неферромагнитной матрицей. Для совокупности однодоменных невзаимодействующих друг с другом частиц при когерентном вращении магнитных моментов коэрцитивная сила будет определяться различны ми видами одноосной анизотропии. Для сферических одно доменных частиц это может быть одноосная магнитная кристаллографическая анизотропия или одноосная анизотропия напряжений.

2) Гистерезис, обусловленный задержкой смещения границ между доменами, имеет место в том случае, когда зародыши обратной намагниченности возникают относительно легко. Для полного перемагничивания образца внешнее критическое магнитное поле должно привести к смещению границ между доменами. Согласно Кондорскому Е. И. величина этого поля определяется уравнением:

где—максимальная величина средних значений

градиента энергии по всей граничной поверхности, возникающая при движении доменной стенки.

Таким образом, препятствием для смещения доменной границы является градиент граничной энергии. Величина этого градиента может определяться или наличием включений (теория включений), или наличием внутренних напряжений (теория напряжений). Согласно теории включений:

где S—средняя площадь граничной поверхности, - изменение площади граничной поверхности при перемещении доменной стенки. Из приведенной формулы следует, что чем больше эффективная константа анизотропии (т.к. γ~), тем труднее происходит смещение доменной стенки. Большую роль играет также дисперсность немагнитных включений.

Согласно теории напряжений:

где δ— толщина доменной стенки и - градиент внутренних напряжений. Из теории напряжений следуют два важных вывода: 1. критическое поле растет пропорционально увеличению средней амплитуды внутренних напряжений и 2. H_кр имеет наибольшее значение, когда дисперсность этих напряжений сравнима с толщиной границы между доменами.

3) Гистерезис, обусловленный задержкой роста зародышей перемагничивания. Механизм гистерезиса этого типа имеет место в той или иной степени во всех ферромагнетиках, и реальность его существования доказана опытом. Детальное изучение этого механизма перемагничивания в последние годы связано с разработкой и исследованием высокоанизотропных ферромагнетиков (таких как, например, соединения РЗМ с кобальтом).

От трудностей зародышеобразования – частные петли гистерезиса, от трудности отрыва доменной стенки – петля растет вверх при той же ширине, возврат: Δm с максимумом (з-шеобр), растет постепенно (отрыв дом. стенки). Плюс вторая производная кривой намагниченности (не помню о чем там, да и Лилеев сказал, что знать необязательно).