Магнетиктер. Магниттік гестерезис. Кюри температурасы

Өткізгіштерде өтетін токтардың магнит өрісіндегі кез келген магнетик ерекше күйге келеді – осыны магниттелу деп атайды. Сөйтіп, магнетик магниттелген кезде ондағы микротоктардың магнит өрістерін не күшейтеді, не қарсы әсер етіп әлсіретеді.

Сонымен жалпы кез келген ортадағы магнит индукциясының векторы дегеніміз макроскопиялық ( ) және микроскопиялық ( ) токтар туғызатын индукциялық векторларының қосындысы болып табылады:

. (17)

1) Егер және векторлары бағыттас болса, онда олар қосылып , жалпы ортадағы магнит өрісін күшейтеді де ортаның магнит өтімділігі болады. Мұндай қасиеті бар заттарды парамагнетиктер деп атайды.

2) Егер және векторлары бір-біріне қарама-қарсы бағытталса, онда жалпы ортадағы магнит өрісі әлсірейді де ортаның магнит өтімділігі кемиді, болады. Мұндай қасиеті бар заттар диамагнетиктер деп аталады.

3) Егер > болса, осындай қасиеті бар заттар ферромагнетиктер деп аталады. Олар үшін болады.

Парамагнеттік заттарға O₂, NO₃, Al, Pt, сирек кездесетін элементтер, сілтілер және т.б. заттар жатады. Диамагнетик заттарға инертті газдар, көптеген органикалық қоспалар, шайыр, су, шыны, мәрмәр, т.б. жатады.

Магнетиктердің ішінде сыртқы магнит өрісі жоқ кездің өзінде де магниттелуге бейім заттар болады. Сондықтан олар үлкен магнит өтімділігімен сипатталады. Бұлардың негізгі өкілі темір болғандықтан, оларды ферромагнетиктер деп атайды. Олардың қатарына темір, никель, кобальт, олардың қорытпалары мен қоспалары жатады. Парамагнетиктер сияқты ферромагнетиктердің өздерінің меншікті магнит өрісі магниттелу процесі кезінде сыртқы магнит өрісін күшейтеді. Ферромагнетиктердің магнит өрісі, сыртқы магниттеу өрісін жойса да сақталады.

Ферромагнетиктерде ең бір маңызды құбылыс – гестерезис (кешігу) құбылысы.

Егер сыртқы магнит өрісін арттырсақ, ферромагнетиктің магниттелу дәрежесі артады (8-сурет). Сыртқы өрістің белгілі бір мәніне жеткеннен кейін магниттелу процесі қанығу дәрежесіне жетеді, одан әрі қарай сыртқы өрістің шамасын арттырғанмен магниттелу өзгермейді. Сыртқы өрісті азайтсақ, ферромагнетиктердің магниттелу дәрежесі азая береді, ол (1-2) сызығы бойынша жүреді. болғанда болмайды. Сөйтіп (0-2) сызығы қалдық магниттелуді көрсетеді. (2-3) сызығы – магнитсіздендіру сызығы, ол үшін сыртқы магнит өрісін кері бағытқа өзгерту керек. 4-нүктеден бастап кері бағытта магниттелу процесі жүреді. Одан өрісті арттырып, тұйық контур аламыз. Осы контурды гестерезис тұзағы деп атайды. Ордината осіндегі 0-2 және 0-5 кесінділері қалдық магниттелуді сипаттайды. Ал абсцисса осіндегі 0-3 және 0-6 кесінділері кідірткіш күш деп аталады.

Ферромагнетиктердің қандайын алсақ та, олардың магниттік қасиеттері түгелдей жойылатын температуралары болады. Осы температураны Кюри нүктесі дейді. Мысалы, темір 768^оС температурада толығымен парамагнетикке айналады. Суытсақ қайтадан магниттік қасиеті

8-сурет пайда болады.