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

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 02.08.2024

Просмотров: 70

Скачиваний: 0

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

и в первой приближении полагаем, что

CJJ> и

гд е

1/»аумаксимальное

значение величины I

в (5-64) как функции

от

-Ко .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для хаотического распределения дислокации,как уже было от­

мечено

выше,

коэрцитивная

сила может

быть

вычислена следующим

об -

 

 

ПС

A I s

s

У^йг V

8

l o )

>

(5_7

где

I s - спонтанная намагниченность,

3

-

площадь ыеадоиенной

гра­

ницы,

£ -

толщина домена, а значения корреляционной функции

В(х)

и ее

второй

производной

при Jf = о вычисляются по формулам

 

где угольные скобки означают среднее значение.

Возводя выражение (5-71) в квадрат и используя понятие эф фективной длины, первое из выражений (5-75) напишем в виде

В1о)

--(h,ihHf(c,-сх)*(4л

- М}*<&*^>(*,

бе#,я

*

' 4 £f JA<

Qi„ %U (*) >

(к*

+ ке

ее#, u )

-

<CoS*/t(*}

> • (л-, ге#,з>

* /с* {eft

uj( *r

**ff,a>

-1

 

•ncstefru).

 

 

 

(5-76)

ьдеоь коэффициенты ft L- не

зависят от 80 . Средние значения от

и

 

-

67 -

обращаются в нуль. Зависимостью выражения

^fnL.J~^!lsil

от &D можно пренебречь. Тогда из (5-70), (5-73)

получим в прибли­

жения д*-

hi + fibl'^У^и.^шфяжр.иив для коэрцитивной

силы

' # ' " 4

^Vo

htihi+h*)^)1]^}

f

(5-77)

где коэффициенты с зависят только от дислокационной структуры

 

 

 

(5-78)

При таком выборе коэффициентов а-и коэффициенты

будут

одного

порядка. В выражение (5-77) константы магнитострикции

ht

, fyg

не входят, эначит, в нашем приближении они не оказывают

влияния

на коэрцитивную силу.

 

 

 

 

Рассмотрим две характерные для кремнистого железа

дислокацион­

ные структуры.

 

 

 

 

С л у ч а й I . Дислокационные петли с вектором

Бюргерса & - £

* Ш > лежат в плоскости скольжения { н о ]

, вектор

Бюргерса ле ­

жит в плоскости скольжения. Для кремнистого

железе

(^t/h1)\

0 , 0 1 .

Температурная зависимость коэрцитивной силы будет определяться сле­ дующей формулой

Н(,т], CodШ+Л±£1>[СЛ(г)-ct(7)]•

(5-79) где Of. -зависит от дислокационной структуры. Вычислим отношение Не (г* боо*к/ в предположении, что последние два члена под кор-

нем в (5-7S) отсутствуют и h. = 0. Из экспериментальных данных следует, что

- 68 -

1еСТ=300'К)

 

 

 

 

 

(5-80)

Т- 600к

_ ОМ,

 

 

 

 

т = эоо'к

 

 

 

 

 

 

Ht

IT-- 6QD'К 1 . d

g

(5-81)

Не (т=

аоо°к)

'

'

С л у ч а й 2. Дислокационные петли

плоские и вектор Бюргер -

са а < 100?- леиит в плоскости

^100 J

. Коэрцитивная

сила

будет

определяться следующим образом

 

 

 

 

 

НЖ-Соп^^^^кЬ^x-'Wfiк*М

 

.

( 5

_ 8 2 )

В кремнистом железе чаще наблюдается дислокационная структура, когда оба типа дис.юкационных петель (случай I и 2) с о ­ существуют. Коэрцитивная сила в эт<,м случае находится из выражения

где

- коэрцитивная

сила

для дислокационных

структур

1-го

и 2-го случаев. Если будут

преобладать дислокации

типа

1 илк

типа

2, то должны наблюдаться рост

или падение коэрцитивной

силы

при

нагревании кремнистого железа.

 

 

 

§ 5-3. Влияние дислокаций, возникающих при пластическом изгибе, на магнитные свойства кремнистого железа

Экспериментально были изучено влияние дислокационной структуры, образующейся при пластическом изгибе, на температурную зависимость магнитной проницаемости и коэрцитивной силы кремнисто­ го железа с тремя процентами кремния.

Изучались дислокационные структуры, созданные различ­ ными пластическими изгибами, а также дислокационная структура в ис ­ ходном (до изгиба) состоянии образцов кремнистого железа с ребровой текстурой.

- 69 -

Доменная структура наблюдалась порошковой методикой со всех

трех поверхностей исследуемых образцов в размагниченном

состоянии

(рис . 5 - 1 3 ) .

 

 

 

 

Магнитные свойства исследовались па двух видах

образцов:

 

I )

на монокристаллических полосках размером 50x10x0,35

мм3', 2)

на

псликрксталлическ:;х замкнутых однослойных кольцах с

диаметром

5;

10;

20; 30 ш и шириной кольца 30 мм. Измерения на

первом и втором

в:;де образцов производились соответственно магнитометрическим мето­ дом и методом амперметра -вольтметра.

Экспериментально было обнаружено, что при пластическом изги­ бе, когда образующая цилиндрических образцов параллельна оси типа

<1 0 0 » , возникает резко неоднородное распределение дислокаций.

Плотность дислокации в исходном состоянии составляет 10^ дис-

локации см . В результате

пластического изгиба

возникают

новые

 

дислокации. Их плотность при уменьшении

диаметра

кривизны

от 30

мм

до 5 мм возрастает от Ю 8

ао I 0 9 - 1 0 ^

дислокации с м " 2 .

Обнаружи­

ваемое увеличение плотности дислокаций при уменьшении радиуса из­

гиба находится в соответствии

с

формулой

JV= */чВ

Озз

у

,

где А/ - плотность 'Дислокаций,

У

- угол

между нейтральной ли­

нией и плоскостью скольжения,

 

S -

вектор

Бюргерса,

*

-

радиус

::згиба. Основная доменная структура исследуемых образцов представ­ ляет собой параллельные домены (рис . 5 - 14) . Для установления типа границ изучалась доменная структура на торцовых поверхностях об ­ разцов (рис . 5 - 15) . На основании наблюдаемых структур доменов на торцовой поверхности I сделано заключение, что основные междомен­ ные границы в исследуемых образцах являются 180° —ми, причем они параллельны кристаллическим плоскостям -fiooj(рис.5-[5). При изме­ нении пластического изгиба основная доменная структура изменяется незначительно. Замыкающие домены при изгибе могут существенно из­ меняться, могут возникать 30%границы. В соответствии с кристалли­

ческой ориентацией, на

поверхности

3 имеет место сложная структу­

ра замыкающих доменов

типа кружев.

Объемы й V замыкающих доменов

в сотни и тысячи раз меньше объемов основных доменов, поэтому их

взаимодействие

с перемагничивающим полем Н, определяемое

энергией

 

£ = 3S н Ms

9AV,

 

где & - угол

между вектором

спонтанной намагниченности

замыкаю­

щего домена п вектором поля Н, мало. Влияние замыкающих доменов мижет быть обусловлено только их связью с основными доменами.

- 70 -

Смотрите также файлы