Tvang

i materialvitenskap er tvangsfeltet, også kalt tvangsfeltet, av et ferromagnetisk materiale intensiteten av det påførte magnetfeltet som kreves for å redusere magnetiseringen av materialet til null etter at magnetiseringen av prøven er drevet til metning. Coercivity måles vanligvis i oersted eller ampere/meter enheter og er betegnet HC.

når tvangsfeltet til en ferromagnet er stort, sies materialet å være en hard eller permanent magnet. Permanente magneter brukes i elektriske motorer, magnetiske opptaksmedier (f.eks. harddisker, disketter eller magnetbånd) og magnetisk separasjon. En ferromagnet med et lavt tvangsfelt sies å være mykt og kan brukes i mikrobølgeapparater, magnetisk skjerming, transformatorer eller opptakshoder.

Tvang kan måles ved hjelp Av En B-H Analysator.

• 1 Eksperimentell bestemmelse
• 2 Teori
• 3 Signifikans
• 4 Referanser

Eksperimentell bestemmelse

typisk tvangs av et magnetisk materiale bestemmes ved måling av hysterese sløyfe eller magnetisering kurve som illustrert i figuren. Apparatet som brukes til å skaffe dataene, er vanligvis en vibrerende prøve eller alternerende gradientmagnetometer. Det anvendte feltet der dataene (kalt en magnetiseringskurve) krysser null, er tvangsevnen. Hvis et antiferromagnetisk fast stoff er tilstede i prøven, kan tvangsmidlene målt i økende og avtagende felt være ulik som følge av utvekslingsskjevhetseffekten.

tvang av et materiale avhenger av tidsskalaen over hvilken en magnetiseringskurve måles. Magnetiseringen av et materiale målt ved et anvendt reversert felt som er nominelt mindre enn tvangsevnen, kan over en lang tidsskala sakte krype til null. Kryp oppstår når reversering av magnetisering ved domeneveggbevegelse er termisk aktivert og domineres av magnetisk viskositet. Den økende verdien av tvang ved høye frekvenser er en alvorlig hindring for økningen av datahastigheter i magnetisk opptak med høy båndbredde, forsterket av det faktum at økt lagringstetthet vanligvis krever høyere tvang i media.

Teori

ved tvangsfeltet er vektorkomponenten av magnetiseringen av en ferromagnet målt langs den anvendte feltretningen null. Det er to primære moduser av magnetisering reversering: rotasjon og domene vegg bevegelse. Når magnetiseringen av et materiale reverserer ved rotasjon, er magnetiseringskomponenten langs det påførte feltet null fordi vektoren peker i en retning ortogonal til det påførte feltet. Når magnetiseringen reverseres av domeneveggbevegelse, er nettomagnetiseringen liten i hver vektorretning fordi øyeblikkene til alle de enkelte domenene summerer til null. Magnetiseringskurver dominert av rotasjon og magnetokrystallinsk anisotropi finnes i relativt perfekte magnetiske materialer som brukes i grunnleggende forskning. Domeneveggbevegelse er en viktigere reverseringsmekanisme i ekte ingeniørmaterialer, siden feil som korngrenser og urenheter tjener som kjerneområder for reverserte magnetiseringsdomener. Rollen av domene vegger i å bestemme tvang er komplisert siden defekter kan feste domene vegger i tillegg til nucleating dem. Dynamikken i domene vegger i ferromagneter er lik som korn grenser og plastisitet i metallurgi siden både domene vegger og korn grenser er plane defekter.

Signifikans

som med enhver hysteretisk prosess, er området inne i magnetiseringskurven i løpet av en syklus arbeid som utføres på magneten. Vanlige dissipative prosesser i magnetiske materialer inkluderer magnetostriksjon og domeneveggbevegelse. Tvang er et mål på graden av magnetisk hysterese og karakteriserer derfor tapet av myke magnetiske materialer for deres vanlige applikasjoner.

den rett (M(H=0)/Ms) Og tvang er tall for fortjeneste for harde magneter selv om energiprodukt (metning magnetisering ganger tvang) er oftest sitert. 1980-tallet så utviklingen av sjeldne jordboride magneter med høye energiprodukter, men uønsket lave Curie-temperaturer. Siden 1990-tallet har nye utvekslingsfjærmagneter med høy tvangsevne blitt utviklet.

• Jd Livingston ,” en gjennomgang av tvangsmekanismer”, J. Appl. Phys. 52, 2541 (1981).
• R. V. Lapshin, “Analytisk modell for tilnærming av hysterese loop og dens anvendelse til scanning tunneling mikroskop”, Gjennomgang Av Vitenskapelige Instrumenter, volum 66, nummer 9, sider 4718-4730, 1995.
• Min Chen Og David E. Nikles, “Syntese, Selvmontering og Magnetiske Egenskaper Av FexCoyPt100-x-ynanopartikler,” Nano Lett. 2, 211 -214 (2002).