Histerezis magnetic

Histerezisului magnetic se referă la fenomenul de histerezis observat când magnetizarea unui material de . Astfel, atunci când un extern câmp magnetic este aplicat unui feromagnetic materialului , cum ar fi fierul , cele atomice dipolii electrice se aliniază în conformitate cu acesta din urmă. Când draperia este îndepărtată, o parte din aliniament rămâne în material. Acesta din urmă a fost magnetizat .

Relația dintre intensitatea câmpului (H) și magnetizarea (M) nu este liniară. Astfel, dacă materialul este demagnetizat (H = M = 0), atunci curba de magnetizare inițială crește rapid la început, apoi devine asimptotică la atingerea punctului de saturație magnetică (în) . Dacă, ulterior, câmpul magnetic este redus monoton , atunci M urmează o curbă diferită, de unde și fenomenul de histerezis. Când câmpul devine zero, magnetizarea este deplasată de la origine cu o valoare egală cu remanența .

Ciclurile de histerezis nu se limitează la materiale feromagnetice. Astfel, alte materiale, cum ar fi paharele rotative, prezintă caracteristici similare.

Ciclul de histerezis

Într-un feromagnetic, există un ciclu de histerezis pe grafic care reprezintă magnetizarea probei și câmpul magnetic aplicat . Aceasta prezintă: $\ overrightarrow {M}$ ${\ displaystyle H = || {\ overrightarrow {H}} ||}$

Saturația magnetizării atunci când câmpul magnetic aplicat probei este foarte puternic. Aceasta se traduce (dintr-un punct de vedere al magnetizării) într-o curbă orizontală la ambele capete ale graficului. Prima zonă plană, reprezentată de punctul (1), corespunde cazului în care câmpul magnetic aplicat este pozitiv și a doua zonă plană, reprezentată de punctul (2), cazului în care acesta din urmă este negativ . Această saturație a magnetizării poate fi explicată prin faptul că dintr-o anumită valoare a câmpului magnetic (pe care îl vom numi câmp magnetic coercitiv ), magnetizarea fiecărui atom este aliniată cu câmpul magnetic aplicat. Nu mai există un atom care să prezinte o magnetizare nealiniată cu câmpul magnetic. Prin urmare, magnetizarea a ajuns la valoarea sa maximă, valoare pentru care toți atomii au vectorul lor de magnetizare aliniat cu câmpul magnetic. ${\ displaystyle H \ gg 0}$ ${\ displaystyle H \ ll 0}$ ${\ displaystyle H_ {C}}$ ${\ displaystyle {\ overrightarrow {m}}}$
O variație foarte rapidă a magnetizării materialului în timpul unei scăderi a câmpului magnetic (calea de la (1) la (2) pe grafic). Atâta timp cât câmpul magnetic nu atinge valoarea câmpului coercitiv , magnetizarea „rezistă” schimbării câmpului magnetic. Când câmpul depășește , magnetizarea fiecărui atom este inversată brusc (panta puternică ) pentru a se alinia cu câmpul magnetic. Atomii își minimalizează energia (inclusiv termenul energetic Zeeman în special). ${\ displaystyle H_ {C}}$ ${\ displaystyle H_ {C}}$ ${\ displaystyle {\ frac {\ partial M} {\ partial H}} <0}$
O variație foarte rapidă a magnetizării în timpul creșterii câmpului magnetic (calea de la (2) la (1)). Câmpul magnetic aplicat este negativ la punctul (2), iar magnetizarea este orientată în aceeași direcție ca cea din urmă. Câmpul magnetic scade și chiar devine pozitiv. La început, magnetizarea nu urmărește această variație a câmpului magnetic și se opune acesteia. Aceasta are ca rezultat o absență a variației magnetizării (linia orizontală de la punctul (2)). Când câmpul depășește valoarea câmpului coercitiv , acesta din urmă devine prea intens pentru ca magnetizarea să nu-i poată rezista. Ca urmare, acesta din urmă se întoarce rapid (panta abruptă ) înainte de a ajunge la saturație în punctul (1). ${\ displaystyle H_ {C}}$ ${\ displaystyle {\ frac {\ partial M} {\ partial H}}> 0}$

Prezența acestui ciclu de histerezis reflectă faptul că calea urmată de magnetizarea unui material feromagnetic nu este aceeași în funcție de cazul în care câmpul scade sau crește (cf. modelul Stoner-Wohlfart ). Acest ciclu de histerezis nu este, în general, prezent pentru un superparamagnetic, dar poate apărea pentru o viteză de măturare suficient de mare a câmpului, așa cum se poate observa la magneții moleculari .

Note și referințe

( fr ) Acest articol este preluat parțial sau în întregime din articolul Wikipedia din limba engleză intitulat „ Histereză magnetică ” ( vezi lista autorilor ) .

Oscar Cubero, „ 1.2 Ciclul histerezisului ” , pe http://www2.unine.ch ,1 st noiembrie 2006
(în) P. Monod , JJ Prejean și B. Tissier , " Histeresis magnetic of CuMn in the spin glass state " , J. Appl. Fizic. , Institutul American de Fizică, vol. 50, n o B11,1979, p. 7324 ( DOI 10.1063 / 1.326943 , citiți online )

Vezi și tu

Articole similare

linkuri externe

Histereză magnetică pe site-ul Centrului Național pentru Resurse Textuale și Lexicale