Koercivita

V materiály vědy, koercivita, také volal donucovací pole, feromagnetický materiál je intenzita aplikovaného magnetického pole nutné ke snížení magnetizace materiálu na nulu po magnetizace vzorku byl dán do sytosti. Koercivita se obvykle měří v jednotkách oersted nebo ampér/metr a označuje se HC.

když je donucovací pole feromagnetu velké, říká se, že materiál je tvrdý nebo permanentní magnet. Permanentní magnety nacházejí uplatnění v elektromotorech, magnetických záznamových médiích (např. pevné disky, diskety nebo magnetická páska) a magnetické separaci. O feromagnetu s nízkým donucovacím polem se říká, že je měkký a může být použit v mikrovlnných zařízeních, magnetickém stínění, transformátorech nebo záznamových hlavách.

Koercitivita může být měřena pomocí analyzátoru B-H.

• 1 Experimentální stanovení
• 2 Teorie
• 3 Význam
• 4 Odkazy

Experimentální stanovení

Obvykle koercivitou magnetické materiál je určen k měření hysterezní smyčka nebo magnetizace křivka, jak je znázorněno na obrázku. Zařízení používané k získání dat je obvykle vibrační vzorek nebo střídavý gradient magnetometr. Aplikované pole, kde data (nazývaná magnetizační křivka) překračují nulu, je koercivita. Pokud je ve vzorku přítomna antiferomagnetická pevná látka, mohou být koercitivity měřené ve zvyšujících se a klesajících polích nerovnoměrné v důsledku efektu zkreslení výměny.

koercitivita materiálu závisí na časovém měřítku, na kterém se měří magnetizační křivka. Magnetizace materiálu měřená v aplikované obrátil oblasti, která je nominálně menší než koercivitou může, přes dlouhé časové měřítko, pomalu plížit na nulu. Creep nastává, když je zvrat magnetizace pohybem stěny domény tepelně aktivován a dominuje mu magnetická viskozita. Rostoucí hodnota koercitivní síly při vysokých frekvencích je vážnou překážkou pro zvýšení rychlosti přenosu dat v high-bandwidth magnetický záznam, umocněn skutečností, že zvýšené ukládání hustota obvykle vyžaduje vyšší koercivitou v médiích.

teorie

v donucovacím poli je vektorová složka magnetizace feromagnetu měřená podél aplikovaného směru pole nulová. Existují dva primární režimy obrácení magnetizace: rotace a pohyb stěny domény. Když magnetizace materiálu obrátí rotací, složka magnetizace podél aplikovaná pole je nula, protože vektory ve směru kolmém k aplikované oblasti. Když magnetizace obrátí o domény zeď pohybu, čistý magnetizace je malý v každý směr vektoru, protože okamžiky všech jednotlivých domén součet na nulu. Magnetizace křivky dominují rotace a magnetocrystalline anizotropie se nacházejí v relativně dokonalé magnetických materiálů používaných v základním výzkumu. Domény zeď pohybu je důležitější obrácení mechanismu v reálném inženýrství materiálů od vady, jako jsou hranice zrn a nečistot sloužit jako nukleační místa pro reverzní magnetizace domén. Úloha doménových stěn při určování koercitivity je složitá, protože defekty mohou kromě jejich nukleace pinovat stěny domény. Dynamika doménových stěn ve feromagnetech je podobná dynamice hranic zrn a plasticity v metalurgii, protože jak doménové stěny, tak hranice zrn jsou rovinné defekty.

Význam

stejně Jako u jakékoli hysterezní proces, oblast uvnitř magnetizace křivka během jednoho cyklu je práce, která je vykonávána na magnet. Mezi běžné disipativní procesy v magnetických materiálech patří magnetostrikce a pohyb stěny domény. Koercivita je měřítkem stupně magnetické hystereze, a proto charakterizuje ztrátu měkkých magnetických materiálů pro jejich běžné aplikace.

pravoúhlost (M (H=0) / Ms) a koercivita jsou hodnoty zásluh pro tvrdé magnety, ačkoli energetický produkt (saturace magnetizace krát koercivita) je nejčastěji citován. 1980 viděl vývoj boridových magnetů vzácných zemin s vysokými energetickými produkty, ale nežádoucími nízkými teplotami Curie. Od roku 1990 byly vyvinuty nové výměnné pružinové tvrdé magnety s vysokou koercivitou.

• J. D. Livingston, “přezkum koercivitou mechanismy,” J. Appl. Phys. 52, 2541 (1981).
• R. V. Lapshin, “analytický model pro aproximaci hysterezní smyčky a její aplikace na skenovací tunelový mikroskop”, přehled vědeckých přístrojů, svazek 66, číslo 9, stránky 4718-4730, 1995.
• Min Chen a David E. Nikles, “syntéza, vlastní montáž a magnetické vlastnosti fexcoypt100-x-ynanočástic,” Nano Lett. 2, 211 -214 (2002).