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
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 |
~Ы 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) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
~ш |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
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 = ~sj£ |
^ |
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