保磁力

材料科学では、強磁性材料の保磁力とも呼ばれる保磁力は、試料の磁化が飽和に駆動された後、その材料の磁化をゼロに減らすために必要な印加磁場の強度である。 保磁力は通常、エルステッドまたはアンペア/メートル単位で測定され、HCと表記されます。

強磁性体の保磁場が大きい場合、その材料は硬質または永久磁石であると言われています。 永久磁石は電動機、磁気記録媒体（例えばハード-ドライブ、フロッピーディスク、または磁気テープ）および磁気分離の適用を見つける。 低保磁力場を有する強磁性体は軟質であると言われ、マイクロ波装置、磁気遮蔽、変圧器または記録ヘッドに使用され得る。

保磁力はB-Hアナライザを用いて測定することができます。

• 1 実験的決定
• 2理論
• 3意義
• 4参考文献

実験的決定

通常、磁性材料の保磁力は、図に示すようにヒステリシスループまたは磁化曲線の測定によって決定されます。 データを取得するために使用される装置は、典型的には、振動試料または交互勾配磁力計である。 データ（磁化曲線と呼ばれる）がゼロと交差する印加磁場は保磁力である。 反強磁性固体が試料中に存在する場合，増加磁場と減少磁場で測定された保磁力は交換バイアス効果の結果として不均等である可能性がある。

材料の保磁力は、磁化曲線が測定される時間スケールに依存する。 名目上保磁力よりも小さい印加された逆磁場で測定された材料の磁化は、長い時間スケールでゆっくりとゼロにクリープすることができる。 クリープは磁壁運動による磁化の反転が熱的に活性化され，磁気粘度によって支配されるときに起こる。 高周波数での保磁力の増加は、高帯域幅の磁気記録におけるデータレートの増加に対する深刻な障害であり、ストレージ密度の増加は、通常、媒体中のより高い保磁力を必要とするという事実によって複雑になる。

理論

保磁場では、印加磁場方向に沿って測定された強磁性体の磁化のベクトル成分はゼロです。 磁化反転には、回転と磁壁運動の2つの主要なモードがあります。 材料の磁化が回転によって反転すると、ベクトルが印加磁場と直交する方向を指すため、印加磁場に沿った磁化成分はゼロになる。 磁壁運動によって磁化が反転すると，すべての個々の磁区のモーメントがゼロになるため，正味の磁化はすべてのベクトル方向に小さくなる。 基礎研究で使用される比較的完全な磁性材料において，回転と磁気結晶異方性によって支配される磁化曲線を見いだした。 磁壁運動は，結晶粒界や不純物のような欠陥が逆磁化磁区の核形成サイトとして働くため，実際の工学材料におけるより重要な反転機構である。 保磁力の決定における磁壁の役割は、欠陥が磁壁を核にすることに加えて磁壁を固定する可能性があるため、複雑である。 強磁性体の磁壁のダイナミクスは、磁壁と粒界の両方が平面欠陥であるため、冶金における粒界と可塑性のダイナミクスに似ています。

意義

他のヒステリシス過程と同様に、1サイクル中の磁化曲線の内側の領域は磁石上で行われる作業です。 磁性材料における一般的な散逸過程には、磁歪および磁壁運動が含まれる。 保磁力は磁気ヒステリシスの程度の尺度であり、したがって、それらの一般的な用途のための軟磁性材料の損失を特徴付ける。

エネルギー積（飽和磁化×保磁力）が最も一般的に引用されているが、直角度（M（H=0）/Ms）と保磁力は硬質磁石の性能指数である。 1980年代には、高エネルギー生成物を持つ希土類ホウ化物磁石が開発されたが、キュリー温度は望ましくなかった。 1990年代以来、高い保磁力を有する新しい交換ばね硬質磁石が開発されている。

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