1 C одержание предыдущей лекции M агнетизм в веществе Магнитные моменты атомов

намагничивания и напряженность магнитного поля.
Источники магнитного поля

Закон

ток, то кольца пружины:

а) притянутся друг к другу,
б)

двумя магнетиками.
Cодержание сегодняшней лекции

категории материалов в зависимости от их магнитных свойств.
Атомы парамагнитных и

Атомы диамагнитных мате-
риалов не обладают постоян-
ными магнитными моментами.

M =  H,

где  - безразмерная величина, называемая магнитной восприимчивостью.

Мaгнитная восприимчивость –
мера склонности вещества к намагничиванию.

-  отрицательна и M  H.
Классификация материалов по магнитным

0 (H + H) = 0 (1 + ) H
Магнитная

Парамагнетики: m > 0.

Диамагнетики: m < 0.

Парамагнетики и диамагнетики:
 очень мала и m  0.

 очень велика,

m  1030,

M – нелинейная функция H,

Зависимость m от предыстории ферромагнетика.

Ферромагнетики:

Классификация материалов по магнитным свойствам

свойствами.
Ферромагнетики (железо, кобальт, никель, гадолиний, диспрозий и т.д.) –

Примерный объем отдельного домена – от 10-12 дo 10-8 м3,
количество атомов в домене - от 1017 дo 1021.

Параллельная ориентация всех магнитных моментов атомов внутри каждого домена.

Различная ориентация границ между доменами,
называемых доменными стенками.

перемагничивания материала.
Использование сердечников, изготовленных из магнитомягких ферромагнитных материалов в устройствах,

Магнитомягкие материалы –
узкие петли гистерезиса и маленькие потери энергии за цикл перемагничивания.

Ферромагнетизм

аудио и видеолентах в результате воздействия на них переменного магнитного

Ферромагнетизм

Создание переменного магнитного поля, намагничивающего материал,
в результате изменения тока в витках магнитной головки.

тока в катушке изменяющимся магнитным полем.
Последующее усиление индуцированного тока

Ферромагнетизм

в парамагнитное состояние.
T < TКюри – ориентация магнитных моментов атомов

T > TКюри – тепловое возбуждение достаточно для хаотической ориентации магнитных моментов атомов -
вещество в парамагнитном состоянии.

Ферромагнетизм

информации кластером из 12 атомов.
Предшествующие технологии –
минимальный размер кластера

Группировка 12 атомов методом сканирующего туннельного микроскопа
для хранения бита в течение нескольких часов при низкой температуре.

Возможность
более плотной записи информации –
в 100 раз, чем память на жестких дисках,
в 160 раз, чем у флэш-памяти,
в 417-1000 раз, чем у ОЗУ.

Ферромагнетизм

магнитной восприимчивостью (0 < 

B0  0:
выстраивание магнитных моментов атомов вдоль поля и их тепловая разориентация.

движущимся по орбите, и гироскопом.
Магнитное поле отлично от нуля:
вовлечение орбитального

Стремление вращательного момента  = [,B] сориентировать oрбитальный магнитный момент  электрона параллельно магнитному полю B.

Диамагнетизм

вращение электрона в направлении ′.
Появление дополнительного тока I′, направленного согласно

Создание дополнительным током I′
дополнительного индуцированного магнитного момента ′, направленного противоположно магнитному полю B.

Индуцированный магнитный момент атома -
векторная сумма индуцированных магнитных моментов отдельных электронов атома,
направлен противоположно магнитному полю B.

Результат: диамагнитный материал слабо отталкивается магнитом.

Диамагнетизм – очень слабый эффект - может наблюдаться, когда B = 0,
если атомы не обладают постоянными магнитными моментами.

Диамагнетизм

величина