Domain (magnetismi)

Domeeni on makroskooppinen alue magneettikiteessä, jossa spontaanin homogeenisen magnetisaatiovektorin [1] tai antiferromagnetismin vektorin [2] orientaatiota ( Curie- tai Neel -pisteen alapuolella olevassa lämpötilassa ) kierretään tai siirretään tietyssä kohdassa. - tiukasti järjestetty - tapa [3] , eli polarisoitunut suhteessa vastaavan vektorin suuntiin naapurialueilla.

Alueet ovat muodostelmia, jotka koostuvat valtavasta määrästä [järjestyneitä] atomeja ja ovat joskus näkyvissä paljaalla silmällä (mitat luokkaa 10 −2 cm 3 ).
Domeenit ovat ferro- ja antiferromagneettisia , ferrosähköisiä kiteitä ja muita aineita, jotka osoittavat spontaani pitkän kantaman järjestystä .

Domain theory

Tarkastellaan litteää neliömäistä ferromagneettista levyä, jonka paksuus ja pinta -ala on . Magnetointivektorin tasapainojakauma vastaa levyn kokonaisenergian minimiä. Kokonaisenergia sisältää vaihtovuorovaikutuksen energian , magneettisen anisotropian energian , alueen seinämien energian, energian, joka liittyy magneettikentän esiintymiseen levyn ympärillä [4] . $h$ $L^{2}$ ${\displaystyle W_{e))$ $W_{a}$ ${\näyttötyyli W_{d))$ ${\displaystyle W_{m))$

Siinä tapauksessa, että levy on tasaisesti magnetoitu ja magnetointivektori sijaitsee kristallografisella akselilla, joka vastaa magneettisen anisotropian minimiä, summan minimi saavutetaan . Toisaalta tässä tapauksessa energia osoittautuu erittäin suureksi [5] , koska levyn ympärille muodostuu magneettikenttä , jonka voimalinjat menevät kauas tästä levystä. Tämän energian arvo on pienempi, kun magneettikenttä levyn ympärillä on pienempi. Tällainen tilanne toteutuu [5] , kun levy jaetaan alueisiin (domaineihin), joissa jokaisessa magnetointivektori on kaikkialla suunnattu pitkin helpon magnetoinnin akselia, mutta naapurialueilla magnetointivektorin suunnat ovat erilaisia. Toisaalta tällaisella konfiguraatiolla energia vähenee, mutta toisaalta domeenien lukumäärän kasvaessa domeeniseinien energia kasvaa , koska antirinnakkaisspinien rinnakkaiselo on epäedullinen näkökulmasta. vaihdon vuorovaikutusenergiasta. $W_{e}+W_{a}$ ${\displaystyle W_{m))$ ${\displaystyle W_{m))$ ${\näyttötyyli W_{d))$

Energian suuruus voidaan arvioida seuraavasti [4] : ${\displaystyle W_{m))$

$W_{m}=M^{2}dL^{2},$

missä on alueen paksuus ja alueen sisällä olevan magnetointivektorin moduuli. $d$ $M$

Alueen seinämien energia määritetään verkkoalueen seinämien pintaenergian avulla : $\sigma$

$W_{d}=\sigma LhN,$

missä on toimialueen rajojen määrä. Sitten kokonaisenergia näyttää tältä: $N=L/d$

$W_{d}+W_{m}=\sigma L^{2}{\frac {h}{d}}+M^{2}dL^{2}$ .

Optimaalinen verkkoalueen koko, jolla summan minimi saavutetaan , riippuu levyn parametreista seuraavasti [4] [5] [6] : ${\displaystyle W_{d}+W_{m))$

$d_{opt}^{2}=l_{0}h,$

missä on ominaispituus. $l_{0}=\sigma /M^{2}$

Verkkotunnuksen valvonta

Sovellukset käytännössä

tietojen tallennus kiintolevyille suoritetaan käyttämällä vaaka- tai pystysuoraan järjestettyjä magneettisia alueita;
erikoisraitoja pitkin liikkuvia magneettisia domeeneja voidaan käyttää lupaavan raitamuistin luomiseen [7] .

Katso myös

Muistiinpanot

↑ Ferromagneettiset alueet . Fyysinen tietosanakirja. Haettu 17. huhtikuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 27. tammikuuta 2012. (määrätön)
↑ Antiferromagneettiset alueet . Fyysinen tietosanakirja. Haettu 17. huhtikuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 26. tammikuuta 2012. (määrätön)
↑ Yleisessä tapauksessa aineilla, joiden molekyyleillä on momentti kentän puuttuessa, on kaksi (molemmat) polarisaatiomekanismia: atomien/molekyylien pyörimisen ohella voi tapahtua myös elektronien siirtymiä ( elektronitiheys ).
↑ 1 2 3 V.D. Butšelnikov. Magneettialueiden fysiikka // Sorosin koulutuslehti. - 1997. - Nro 12 .
↑ 1 2 3 Kaganov M.I., Tsukernik V.M. Magnetismin luonne . - Moskova: Nauka, 1982. - T. Library "Quantum", numero 16. — 192 s. (Venäjän kieli)
↑ L.D. Landau, E.M. Lifshits. Teoreettisen fysiikan kurssi . - Moskova: Nauka, 1982. - V. 8 (jatkuvan median elektrodynamiikka). - S. 222. - 620 s. (Venäjän kieli)
↑ iXBT.com :: Kaikki uutiset :: IBM:n tutkijat tuovat "raitamuistin" luomisen lähemmäs todellisuutta Arkistoitu 1. tammikuuta 2011 Wayback Machinessa

Kirjallisuus

Kitaygorodsky A.I. Fysiikka kaikille: elektronit. - 2. painos, tarkistettu. - M.: Nauka. Pääpainos Phys.-Math. Kirjallisuus, 1982. - s. 122-124. — 208 s.