Эффекты, наблюдаемые в ферромагнетиках, и их применение.

Магнитострикционный эффект

При намагничивании ферромагнетиков наблюдается явление маг-нитострикции (от лат. strictio – сжатие, натягивание), которое состоит в

изменении формы и объема образца. Этот эффект открыт английским физиком Джеймсом Прескоттом Джоулем в 1842 году. Изменение энер-гетического состояния кристаллической решетки в магнитном поле при-водит к изменению расстояний между узлами решетки и, как следствие, изменению размеров и формы кристаллического тела.

Этот эффект используется в магнитострикционных датчиках уст-ройств микроперемещений, реле, магнитострикционных преобразовате-лях излучателей и приемников звука, фильтров, стабилизаторов частоты, линий задержки в радиотехнических и акустических устройствах, а так-же в магнитострикционных источниках ультразвука.

Магнитоупругий эффект

Магнитоупругий эффект был открыт итальянским физиком Э. Вил-лари в 1865 году. Он заключается в изменении намагниченности тела при его деформации (эффект, обратный магнитострикции) и обуслов-лен перестроением под действием механических напряжений домен-ной структуры ферромагнетика, определяющей его намагниченность. Данный эффект применяется в магнитоупругих датчиках, которые представляют собой измерительные преобразователи механических усилий или давления в электрический сигнал. Магнитоупругий датчик выполняется в виде катушки индуктивности с ферромагнитным сер-дечником, намагниченность которого (следовательно, и индуктив-ность катушки) меняется при деформации сердечника под действием измеряемой величины.

Магнитокалорический эффект

Магнетокалорический эффект – это изменение температуры магне-тика под действием магнитного поля. Как правило, в условиях тепло-изоляции намагничивание приводит к увеличению температуры, а раз-магничивание – к ее снижению. Этот эффект применяется для магнитного охлаждения вещества (адиабатическое размагничивание). Магнитокалорический эффект, впервые был обнаружен в железе немец-ким физиком Эмилем Варбургом в 1881 году. В 1926–27 годах голланд-ский физик Петер Йозеф Вильгельм Дебай и американский физик Уиль-ям Фрэнсис Джиок независимо друг от друга объяснили этот процесс и описали способы для достижения очень низких температур через адиа-батическое размагничивание. Понижение температуры магнетика, нахо-дящегося в сильном магнитном поле, при быстром выключении поля, происходит в результате затраты внутренней энергии магнетика на дез-ориентацию магнитных моментов микрочастиц. В парамагнитных солях магнитное охлаждение позволяет достичь температуры ~ 10^–3 К, в сис-темах ядерных магнитных моментов 10^–5–10^–6 К.