Файл: Мишин Д.Д. Процессы намагничивания и перемагничивания в магнетиках конспект лекций.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 02.08.2024

Просмотров: 65

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

где,согласно

(7-36)

 

и (7-37), BF(0)

= В (о) i3

F/0}>

0; £

"

 

 

 

Используя

(7 - 48),

 

(7 - 44),

получки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

&*(о)

 

 

(4Is)

 

 

 

 

 

 

 

 

(7-46)

Значения

A v

(г)

 

при

О не

понадобятся.

 

 

 

 

 

 

 

Корреляционная

функция

 

 

имеет

"нирижу",

приближенно

равную толщине доменной

границы

о

("корреляционная

 

длина"),

тог­

да

"ширина"

("время

 

корреляции")

величины

 

Вр

/•£)

равна

 

 

 

Г-

 

 

£

 

 

 

А

8 7 »

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X.(V

+ X,(-t)

~" эеьЪЙUnQ.t

'

 

 

 

(7-47)

 

 

Потери анергии на единицу площади доменной границы находят­

ся

по

формуле

^=fVl>

 

 

 

 

 

 

 

 

(7-48)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

1Г -

скорооть

доменной границы

 

 

 

 

 

 

 

Таким

образом,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<Ж

 

> *S[<*'№>

+ **MJ-

 

 

(7-50)

 

 

При подстановке (7-46) в (7-49) надо рассматривать случав,

когда

т < « с

и

Т

-

с^з

. в о

втором случае

имеем из

 

(7-47)

 

V(i)

=

О

,

что

соответствует

максимумам функции

Р/л/.

В

этом случае при смещении доменной границы через максимум получим

где А И

- величина

поля,

необходимая , 1я смещения доменной гра­

ницы через

максимум

Р/щ ,

V = ~s

^

i гак как при смещении

через максимум скорость доменной границы определяется только вяз­

ким затуханием JS . Суммируя по всем

f = с о , для среднего за -

тухания получим

 

где Нс - коэрцитивная сила ферромагнетика, обусловленная дисло­ кациями. По величине эти потери равны гистереэисным потерям. Этот результат следует понимать так: энергия доменной границы» аккуму­ лируемая у максимумов Р[х) , после скачка полностью реализуется в виде тепла.

- 123 -


Подставив (7-34) и (7-46) в (7-50) и используя значение Ц(0), найден для потерь, усредненных по периоду ( н а единицу площа­ ди доменной границы)

(7-53,

В вту формулу входит

выражение 9tL

,

которое от,

L

не зависит,

поскольку

 

g _

 

 

JiT^j^U.[~*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вяакое

затухание

ji

вызывается

микровихревыми

токами,

коле

банняыи дислокаций

и др.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/

 

з А . т . +j*n->c+

•••

 

 

 

 

 

 

(7-54)

 

 

Для потерь, вызванных минровихревыми токами,

 

 

 

 

 

 

 

-

6

 

-

«Г*'1*)*а.*

 

 

 

 

 

 

( 7 - 5 5 )

 

 

 

 

 

 

 

Ж* с» J>

J i - удельное электросопротив

где а. - поперечный размер

образца,

ленив,

С -

скорость

света.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для коэффициента вязкого затухания, вызванного дислокациями,

следует

 

 

 

_

frJ*a

G3/V

 

 

 

 

 

 

 

 

где

в

« 1 0 ^ арг/смэ

- модуль упругости, ЯЛОг>-

2 . I 0 " 5 -

констан­

та

нагиитострикции, С,

• З.Ю5 см/сек

-

скорость

звука, с/

=8 г/см

плотность

образца;

для величины

iT имеем

величину

I 0 7

• Ю8 сек

Р/

 

 

IO^cii2

-

плотность

дислокации,

что

дает

для величины

к-

что сравнимо с экспериментальным значением

^ f o

=0,5 эрг.сек/см

для кремнистого

железа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§

7-6.

Влияние

колебаний

дислокаций

на потери

энергии

 

 

 

 

 

 

 

при перемагничивании

магнетиков

 

 

 

В магнетиках при смещении ыеждоненных границ из-за большой величины силы Пича-Колера могут возникнуть смещения дислокаций. Если эти смещения дислокаций происходят при возвратно-поступатель­ ном движении междоменных границ, то движения дислокаций будут ко­ лебательными. .

Рассмотрим дислокации, проходящие через доменную границу. Сила, с которой доменная граница действует на дислокацию, вычис - ляется по формуле

- 124 -


где Рсм£~ единичный

антисимметричный

тензор,

(fen, ~ тенэс^

 

напря-

яений,

обусловленный

иагнитостринцией

междоменной границы, £

- в е к ­

тор Бюргерса,

Е"

-

единичный вектор каоательной

к Дислокационной

линии, С,/с,

п, р.

 

- индексы, принимающие значения 1,2,8,

соответ­

ствующие трем осям декартовых координат,

i- -

текущее

время. Пара­

метры,

входящие

в

( 7 - 5 7 ) ,

при движении

доменной

границы

со

временем

не изменяются.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для 180?ыдоменной границы, параллельной криоталлической плос­

кости

<100> кубического кристалла, компоненты тензора

 

напряжений

будут

равны

 

Ъ=<Гп-Ъ-

 

 

 

 

 

 

 

 

где С^,

Cg -

модули

упругости кубического

кристалла,

^

-

коне -

танта

мах'нитоотрикции. В условиях (7-58)

предполагается, что

осталь­

ными магнитострикционными

константами

/>fl

ht/

hit

h^,hs

 

можно

пре­

небречь,

т . е .

имеет

место

неравенство

h4>?ht,

 

/ > j ,

/

i ' j

- .

Это условие выполняется,в частности,для кре"мнистого железа.

(х) - угол между вектором спонтанной намагниченности и кри­ сталлографической осью < 001> .

Имеем

J

 

(7-59)

Ск>'*>

* «9Ч#ХЙ.

А - обмг шый интеграл, К - константа магнитокристалличеокой анизотропии, <?„ - параметр решетки.

 

Дислокацкоиную

ЛИНИЮ можно

рассматривать как

струну с ли­

нейной

плотностью f

 

, причем

 

 

 

J

J

'

 

(7-61)

г д е . / 0 '

- плотность

кристалла, &

- вектор Бюргерса,

и с линейным

натяжением

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(7-62)

- 125 -


£t

I для винтовой

дислокации,

1 - >)

-

для

краевой дислокации,

^

- коэффициент Яуаооона,

in

^/В

- фактор

обрезания

энергии

дислокации

( L

^А/"^

 

,

w

-

поверхностная

плотность

дислока­

ций) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассмотрим вынужденные колебания отруны с затуханием под

действием

внешней силы

 

^(^j-i)

 

 

 

 

 

 

 

где

U

-

отклонение

струны от равновесного положения. Функция

Грина

й

(aj-ij

этого

уравнения

определяется

из уравнения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(7-64)

г Д е

&(*),&l-t)

 

 

-

дельта

функции.

 

 

 

 

Заменой

6

на

е'Ы

 

 

v(6*£r*v)

 

 

 

 

(7-65)

это

уравнение приводитоя

к

виду

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(7-66)

Уравнение

для Фурье-компоненты

функции

V Ы,4)

имеет

вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(7-67)

где

 

 

 

fcU

fix

« " '** в i u

r l v

faj.

 

(7-68)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«го

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ею

 

 

Таким образом,

^

) :

 

^

^

f

j

^

J

^

• /•

'

f

 

 

 

 

 

) .

 

 

 

 

(7-69)

p- символ главного значения интеграла. После интегрирования по К получим

у{уМ--Тф'1у7р

(е

е

/

.(7_70)

После замены переменной

и)

ш% Sh{( и> = ffSAi)

 

(7-71)

получим

 

 

 

 

- 126 -


Подынтегральное выражение сводится к функции Бесселя нулевого по­

рядка

Ja ОТ

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛ'-Ш*

 

 

(7-78)

Для времени

"i >

/-£-/

 

 

 

 

Из (7-65) получаем выражение для запаздывающей

функции Грина, ко ­

торая

описывает

физическую

систему

 

 

 

 

 

Г-ОЯ^Я)'»**))*

 

 

(7-74)

где 6(-L) - разрывная функция, равная

 

 

 

»(*>'{'/,

 

\Гс.

 

 

 

 

Смещение струны выражается через функцию Грина и внешнюю

СИЛУ

у«ч>

viw

 

 

 

 

 

И(* и 'f&fdi

 

'G,. (х-х',1-Г)

Р(ж\ i 'J.

(7-7

 

В обозначениях -

t - i * - *

= j?

это

выражение прини­

мает

вид

^

 

 

 

 

 

Ubtf

=Jdn frff

% (2, ft) PC*-*,

-i- *),

 

(7-76)

тогда к нему применима теорема, согласно которой средняя энергия, поглощаемая системой в единицу времени, может быть вычислена по

формуле ^ ^

 

£f>

*J?

1J

*

^ <"» Н<») / *

С?"??)

<

 

- АО£

- O f f W

 

 

 

(7 - 78;

£fc,G(.(0)- мнимая часть от