Магни́тная доме́нная структу́РА, совокупность макроскопич
Download 145.92 Kb.
|
МАГНИ́ТНАЯ ДОМЕ́ННАЯ СТРУКТУ́РА
МАГНИ́ТНАЯ ДОМЕ́ННАЯ СТРУКТУ́РА, совокупность макроскопич. областей (доменов) магнитоупорядоченного вещества, различающихся, в зависимости от конкретного типа магнитного упорядочения, направлениями векторов намагниченности M�, антиферромагнетизма L� или направлениями и M�, и L� одновременно, а также размером, формой и др. особенностями, связанными, в частности, с кристаллографич. структурой образца и геометрией его поверхности. М. д. с. существует при темп-рах ниже темп-ры магнитного фазового перехода в магнитоупорядоченное состояние и в определённых интервалах значений напряжённости внешнего магнитного поля. Равновесная М. д. с. определяется минимумом полной энергии магнетика, включающей энергию обменного взаимодействия, магнитной анизотропии, магнитостатическую и магнитоупругую энергии. На тип М. д. с. важное влияние оказывают особенности магнитной анизотропии (число осей лёгкого намагничивания), ориентация ограничивающих кристалл поверхностей относительно кристаллографич. осей, форма и размеры образца, а также разл. дефекты (магнитные и немагнитные включения, дефекты упаковки, дислокации и др.). Рис. 1. Простейшая магнитная доменная структура в тонкой плёнке с одной осью лёгкого намагничивания; векторы намагниченности доменов (стрелки) параллельны оси лёгкого намагничивания. Рис. 2. Лабиринтная магнитная доменная структура на поверхности пластины, перпендикулярной оси лёгкого намагничивания. Рис. 3. Магнитная доменная структура с полностью замкнутым магнитным потоком в пластине с тремя взаимно перпендикулярными осями лёгкого намагничивания, параллельными граням пластины. Наиболее изучена М. д. с. в ферромагнетиках (см. Ферромагнетизм). Представление о магнитных доменах в ферромагнетиках введено П. Вейсом в 1907. Появление М. д. с. в ферромагнетике приводит к уменьшению его магнитостатич. энергии, что связано с дроблением магнитостатич. полюсов на поверхностях образца, а иногда и c полным замыканием магнитного потока внутри ферромагнетика. М. д. с. возникает лишь в тех случаях, когда энергия, затрачиваемая на её образование, меньше убыли магнитостатич. энергии. В кристаллах малых размеров, меньших размера однодоменности rc��, реализуется однодоменное состояние (см. Однодоменные частицы). На расстояниях r⩽rc�⩽�� короткодействующее обменное взаимодействие играет более важную роль, чем дальнодействующее магнитостатическое. C этим связана невозможность образования М. д. с. в кристаллах размерами r Рис. 4. Магнитная доменная структура в виде «ёлочек» на поверхности пластины кремнистого железа, наклонённой под малым углом к поверхности (100). На М. д. с. в ферромагнетиках большое влияние оказывают внешние воздействия: изменение темп-ры, упругие напряжения и, что особенно важно для практич. приложений, постоянные и переменные магнитные поля. Нагрев и последующее охлаждение образцов (определённые режимы для разных магнитных материалов) могут приводить к изменению их кристаллич. структуры, а следовательно, и к изменению магнитной доменной структуры. В отличие от ферромагнетиков, в ферримагнетиках и антиферромагнетиках (см. Ферримагнетизм, Антиферромагнетизм) существует неск. магнитных подрешёток, что вносит своеобразие в их М. д. с. В ферримагнетиках из-за наличия обменного взаимодействия между подрешётками результирующая намагниченность практически не меняется в магнитных полях напряжённостью до 10–100 кЭ. В связи с этим магнитные свойства ферримагнетиков, в частности образование М. д. с., оказываются обычно идентичными свойствам ферромагнетиков. В сильных магнитных полях (порядка 100 кЭ) ориентация намагниченностей подрешёток Mi�� относительно друг друга может измениться: напр., коллинеарное положение Mi�� может стать неколлинеарным. В такой ситуации может возникнуть т. н. высокополевая магнитная доменная структура. В антиферромагнетиках вследствие того, что M=∑iMi=0�=∑���=0, на поверхностях нет магнитостатич. полюсов. Тем не менее М. д. с. в них существует. Смежные домены в антиферромагнетиках могут отличаться направлением вектора антиферромагнетизма L� (т. н. S�-домены), а также направлением L� и одной из гл. осей тензора деформации (T�-домены, или двойниковые домены). Деформация антиферромагнетика, приводящая к образованию двойниковой М. д. с., возникает при темп-рах ниже Нееля точки TN��. Причины образования М. д. с. в антиферромагнетиках до конца не выяснены. Одна из причин состоит, по-видимому, в появлении и разрастании при T М. д. с. экспериментально наблюдают с помощью метода магнитной суспензии; методов, основанных на Керра эффекте и Фарадея эффекте; электронно-микроскопич. методов; метода магнитной нейтронографии и др. Download 145.92 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling