Ферромагнетизм: основные особенности, параметры, области использования

Второй особенностью является наличие гистерезисана зависимости . Гистерезисом (дословный перевод - запаздывание) называют отставание изменения от изменения (рисунок 19.65). Если при намагничивании достигнуто насыщение зависимости , то при последующем уменьшении внешнего поля уменьшение намагниченности происходит медленнее по сравнению с изменением напряженности поля при ее нарастании. (Насыщением называется такой характер зависимости некоторой величины, при котором дальней шее увеличение абсциссы не вызывает изменения ординаты). При обращении внешнего поля в ноль, ферромагнетик остается намагниченным. Его намагниченность в этом случае называется остаточной. Для ее удаления ферромагнетик необходимо поместить в поле с противоположной ориентацией. Величина поля, обращающая остаточную намагниченность в ноль, называется коэрцитивной силой. При увеличении поля противоположного направления намагниченность достигает насыщения, и при уменьшении поля ферромагнетик остается намагниченным в соответствии с его направлением при достижении насыщения.

В переменном поле зависимость следует пунктирной кривой, которую называют петлей гистерезиса. В зависимости от величины коэрцитивной силы, которая отражается на петле гистерезиса ее шириной, ферромагнетики делят жесткие – с широкой петлей гистерезиса, т.е. с большой коэрцитивной силой (а), и мягкие, с узкой петлей и небольшой коэрцитивной силой (б). Предельным выражением жестких ферромагнетиков являются ферромагнетики с прямоугольной петлей гистерезиса (в).

Форма петли гистерезиса во многом определяет область применения данного ферромагнетика. Жесткие ферромагнетики устойчивы к влиянию внешних полей, и их используют для создания постоянных магнитов и магнитной памяти. Мягкие – в устройствах, работающих в переменных полях, например, трансформаторах. Следует иметь в виду, что площадь петли гистерезиса пропорциональна энергии, выделяющейся в ферромагнетике за один цикл перемагничивания. Поэтому в переменном поле жесткий ферромагнетик будет интенсивно разогреваться.

Магнитная проницаемость ферромагнетиков зависит от величины внешнего поля и достигает максимального значения вблизи насыщения. Максимальное значение магнитной проницаемости, остаточная намагниченность и величина коэрцитивной силы являются основными параметрами ферромагнетика. Именно эти величины определяют качество ферромагнетика и область его использования.