Donucovací síla

Koercitivní síla (z lat. coercitio "držení") je hodnota intenzity vnějšího magnetického pole , nezbytná pro úplnou demagnetizaci fero- nebo ferimagnetické látky.

Jednotka měření koercitivní síly se shoduje s jednotkou síly magnetického pole a v Mezinárodní soustavě jednotek (SI) - ampér / metr , v ČGS - oersted . Obvykle se označuje $H_{c}.$

Čím větší koercitivní síla permanentní magnet má, tím je odolnější vůči demagnetizačním faktorům.

Formální definice

Koercitivní síla je takové demagnetizující vnější magnetické pole o síle , která musí být aplikována na feromagnet , předtím zmagnetizovaný do nasycení, aby se jeho magnetizace nebo indukce magnetického pole dostala na nulu. $H$ $M$ $B$

Podle toho lze koercitivní sílu určit z křivek nebo z křivek (symboly: nebo ). Obrázek vpravo odpovídá variantě . $H_{C}$ $M(H)$ $B(H)$ ${\displaystyle H_{C}^{M))$ $H_{C}^{B}$ $H_{C}=H_{C}^{B}$

Donucovací síla je v absolutní hodnotě vždy větší než . Opravdu, kvůli vztahu ${\displaystyle H_{C}^{M))$ $H_{C}^{B}$ $H=H_{C}^{B}$

B=\mu _{0}H+\mu _{0}M

(kde je magnetická konstanta; zapsáno v SI ), máme , to znamená, že magnetizace v tomto stavu je kladná. To znamená, že aby bylo možné jej resetovat (dostat se do stavu ), je nutné se posunout dále do oblasti záporu , oproti . $\mu_{0}$ $M=-H_{C}^{B}>0$ $M$ ${\displaystyle H=H_{C}^{M))$ $H$ $H_{C}^{B}$

Měkké a tvrdé magnetické feromagnety

Koercitivní síla některých feromagnetických materiálů

Materiál	Donucovací síla (kA/m)
Supermalloy (16 Fe : 79 Ni : 5 Mo )	0,0002 [1] :131,133
Permalloy (Fe:4Ni)	0,0008–0,08 [2]
Železné piliny (čistota železa 0,9995 podle hmotnosti)	0,004-37,4 [3] [4]
Elektrická ocel (11Fe: Si )	0,032–0,072 [5]
Nízkouhlíková konstrukční ocel (1896)	0,16 [6]
Ni (čistota 0,99 podle hmotnosti)	0,056–23 [4] [7]
Tvrdý magnetický ferit ( Zn x FeNi 1−x O 3 )	1,2–16 [8]
Alloy 2Fe: Co [9]	19 [4]
Kobalt (čistota 0,99 hm.)	0,8–72 [10]
Alnico	30–150 [11]
Kovová povrchová úprava magnetických disků ( Cr : Co : Pt )	140 [12]
Neodymový magnet ( Nd Fe B )	800–950 [13] [14]
12Fe:13Pt (Fe 48 Pt 52 )	≥980 [15]
Slitina ( Dy , Nb , Ga , Co:2Nd:14Fe:B)	2040–2090 [16] [17]
Samarium-kobaltový magnet (2 Sm :17Fe: 3N , při 10 K)	<40–2800 [18] [19]
Samarium kobaltový magnet	3200 [20]

Podle velikosti koercitivní síly se magnetické materiály podmíněně dělí na:

Magneticky měkké materiály jsou materiály s nízkou koercitivní silou, které jsou magnetizovány do nasycení a remagnetizovány v relativně slabých magnetických polích do 4 kA/m [21] . Po obrácení magnetizace nevykazují navenek magnetické vlastnosti, protože se skládají z náhodně orientovaných oblastí magnetizovaných do nasycení. Příkladem mohou být různé oceli.
Tvrdé magnetické materiály jsou materiály s vysokou koercitivní silou, které jsou magnetizovány do nasycení a remagnetizovány v relativně silných magnetických polích o síle tisíců a desetitisíců ampér na metr. Po magnetizaci zůstávají magneticky tvrdé materiály permanentními magnety díky vysokým hodnotám koercitivní síly a magnetické indukce. Příkladem jsou magnety NdFeB a SmCo vzácných zemin , baryové a strontnaté tvrdé magnetické ferity .

Hodnoty koercitivní síly některých feromagnetických materiálů jsou uvedeny v tabulce. Koercitivní síla silně závisí na textuře materiálu, způsobu jeho tepelného zpracování, směru magnetizačního pole u texturovaných a anizotropních materiálů, proto jsou v tabulce u některých materiálů uvedeny rozsahy změn koercitivní síly.

Aplikace

Koercitivní síla je charakteristika vysoce citlivá na strukturu a často se používá k analýze strukturních a fázových transformací , stejně jako ke studiu defektů krystalové mřížky , které se tvoří při určitých účincích na kov ( plastická deformace , ozáření atd.)

Poznámky

↑ Tumanski, S. Příručka magnetických měření. - Boca Raton, FL : CRC Press, 2011. - ISBN 9781439829523 .
↑ MA Akhter-DJ Mapps-YQ Ma Tan-Amanda Petford-Long-R. čmáranice; mapy; Ma Tan; Petford Long; Doole (1997). „Závislost koercivity na tloušťce a velikosti zrna v tenkých filmech z permalloy“. Journal of Applied Physics . 81 (8): 4122. Bibcode : 1997JAP....81.4122A . DOI : 10.1063/1.365100 .
↑ [1] Archivováno z originálu 4. února 2008.
↑ 1 2 3 Magnetické vlastnosti pevných látek . hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. Získáno 22. listopadu 2014. Archivováno z originálu 22. srpna 2014. (neurčitý)
↑ časový limit . Cartech.ides.com. Staženo: 22. listopadu 2014. (neurčitý) (nedostupný odkaz)
↑ Thompson, Silvanus Phillips. Dynamoelektrické stroje . — 1896. Archivováno 8. května 2020 na Wayback Machine
↑ MS Miller-FE Stageberg-YM Chow-K. Rook-LA Heuer; stageberg; Žrádlo; Havran; Heuer (1994). „Vliv podmínek vysokofrekvenčního magnetronového naprašování na magnetické, krystalické a elektrické vlastnosti tenkých niklových vrstev“. Journal of Applied Physics . 75 (10): 5779. Bibcode : 1994JAP....75.5779M . DOI : 10.1063/1.355560 .
↑ Zhenghong Qian; Geng Wang; Sivertsen, JM; Judy, JH (1997). „Tenké feritové filmy Ni Zn připravené metodou Facing Target Sputtering“. IEEE transakce na magnetech . 33 (5): 3748-3750. Bibcode : 1997ITM....33.3748Q . DOI : 10.1109/20.619559 .
↑ Orloff, John. Příručka optiky nabitých částic, druhé vydání . — 2017-12-19. — ISBN 9781420045550 . Archivováno 24. září 2020 na Wayback Machine
↑ Luo, Hongmei; Wang, Donghai; On, Jibao; Lu, Yunfeng (2005). Magnetické kobaltové nanovláknové tenké filmy. The Journal of Physical Chemistry B. 109 (5): 1919-22. doi : 10.1021/ jp045554t . PMID 16851175 .
↑ Archivovaná kopie . Získáno 15. září 2020. Archivováno z originálu dne 30. října 2020. (neurčitý)
↑ Yang, MM; Lambert, SE; Howard, JK; Hwang, C. (1991). “Laminované CoPt Cr /Cr filmy pro nízkošumový podélný záznam”. IEEE transakce na magnetech . 27 (6): 5052-5054. Bibcode : 1991ITM....27.5052Y . DOI : 10.1109/20.278737 .
↑ CD Fuerst-EG Brewer; Sládek (1993). „Vysoce remanentní rychle ztuhlé Nd-Fe-B: Magnety se zdvihem (zvány)“. Journal of Applied Physics . 73 (10): 5751. Bibcode : 1993JAP....73.5751F . DOI : 10.1063/1.353563 .
↑ WONDERMAGNET.COM - NdFeB magnety, magnetický drát, knihy, divná věda, potřebné věci (nedostupný odkaz) . wondermagnet.com. Získáno 22. listopadu 2014. Archivováno z originálu 11. února 2015. (neurčitý)
↑ Chen & Nikles, 2002
↑ Bai, G.; Gao, RW; Sun, Y.; Han, G.B.; Wang, B. (2007). „Studie sintrovaných NdFeB magnetů s vysokou koercitivitou“. Journal of Magnetism and Magnetic Materials . 308 (1): 20-23. Bibcode : 2007JMMM..308...20B . DOI : 10.1016/j.jmmm.2006.04.029 .
↑ Jiang, H.; Evans, J.; O'Shea, MJ; Du, Jianhua (2001). „Tvrdě magnetické vlastnosti rychle žíhaných tenkých vrstev NdFeB na tlumivých vrstvách Nb a V“ . Journal of Magnetism and Magnetic Materials . 224 (3): 233-240. Bibcode : 2001JMMM..224..233J . DOI : 10.1016/S0304-8853(01)00017-8 .
↑ Nakamura, H.; Kurihara, K.; Tatsuki, T.; Sugimoto, S.; Okada, M.; Homma, M. (1992). „Fázové změny a magnetické vlastnosti slitin Sm2Fe17Nx tepelně zpracovaných ve vodíku“. IEEE Translation Journal on Magnetics v Japonsku . 7 (10): 798-804. DOI : 10.1109/TJMJ.1992.4565502 .
↑ Vysoká koercivita Sm2Fe17Nx a související fáze ve vzorcích naprašovaných filmů . Cat.inist.fr. Získáno 22. listopadu 2014. Archivováno z originálu 12. června 2012. (neurčitý)
↑ MF de Campos-FJG Landgraf-NH Saito-SA Romero-AC Neiva-FP Missell-E. de Morais-S. Gama-EV Obrucheva-BV Jalnin; landgraf; Saito; Romero; Neiva; Missell; De Morais; gama; Obrucheva; Jalnin (1998). „Chemické složení a koercivita magnetů SmCo5“. Journal of Applied Physics . 84 (1): 368. Bibcode : 1998JAP....84..368D . DOI : 10.1063/1.368075 .
↑ GOST 19693-74 . — Materiály jsou magnetické. Termíny a definice. Získáno 5. října 2010. Archivováno z originálu 17. června 2012. (neurčitý)

Viz také

Literatura

Livshits BG, Kraposhin VS, Linetsky Ya. L. Fyzikální vlastnosti kovů a slitin. - 2. - M .: Metalurgie, 1980. - S. 86-89. — 318 s.
Chen, Min; Nikles, David E. (2002). „Syntéza, samouspořádání a magnetické vlastnosti nanočástic Fe x Co y Pt 100-xy “. Nano dopisy . 2 (3): 211-214. Bibcode : 2002NanoL...2..211C . DOI : 10.1021/nl015649w .