Pakkovoima

Pakkovoima ( lat. coercitio "holding") on ulkoisen magneettikentän voimakkuuden arvo , joka tarvitaan ferro- tai ferrimagneettisen aineen täydelliseen demagnetointiin .

Koersitiivivoiman mittayksikkö on sama kuin magneettikentän voimakkuuden yksikkö ja kansainvälisessä yksikköjärjestelmässä (SI) - ampeeri / metri , CGS - oersted . Yleensä merkitty $H_{c}.$

Mitä suurempi pakkovoima kestomagneetilla on, sitä kestävämpi se on demagnetisoiville tekijöille.

Muodollinen määritelmä

Pakkovoima on sellainen demagnetoiva ulkoinen magneettikenttä, jonka voimakkuus on kohdistettava ferromagneettiin , joka on aiemmin magnetoitu kyllästymiseen, jotta sen magnetointi tai magneettikentän induktio saadaan nollaan. $H$ $M$ $B$

Vastaavasti pakkovoima voidaan määrittää käyristä tai käyristä (symbolit: tai ). Oikealla oleva kuva vastaa varianttia . $H_{C}$ $M(H)$ $B(H)$ ${\displaystyle H_{C}^{M))$ $H_{C}^{B}$ $H_{C}=H_{C}^{B}$

Pakkovoima on aina suurempi itseisarvoltaan kuin . Itse asiassa suhteesta johtuen ${\displaystyle H_{C}^{M))$ $H_{C}^{B}$ $H=H_{C}^{B}$

B=\mu _{0}H+\mu _{0}M

(missä on magneettivakio; kirjoitettu SI :llä ), meillä on , eli magnetointi tässä tilassa on positiivinen. Tämä tarkoittaa, että nollataksesi sen (päästäksesi tilaan ), sinun on siirryttävä kauemmas negatiivisen alueen alueelle verrattuna . $\mu_{0}$ $M=-H_{C}^{B}>0$ $M$ ${\displaystyle H=H_{C}^{M))$ $H$ $H_{C}^{B}$

Pehmeät ja kovat magneettiset ferromagneetit

Joidenkin ferromagneettisten materiaalien pakottava voima

Materiaali	Pakkovoima (kA/m)
Supermalloy (16 Fe :79 Ni :5 Mo )	0,0002 [1] :131,133
Permalloy (Fe:4Ni)	0,0008–0,08 [2]
Rautaviilat (raudan puhtaus 0,9995 painosta)	0,004-37,4 [3] [4]
Sähköteräs (11Fe: Si )	0,032–0,072 [5]
Vähähiilinen rakenneteräs (1896)	0,16 [6]
Ni (puhtaus 0,99 painosta)	0,056–23 [4] [7]
Kova magneettinen ferriitti ( Zn x FeNi 1-x O 3 )	1,2–16 [8]
Seos 2Fe: Co [9]	19 [4]
Koboltti (puhtaus 0,99 painosta)	0,8–72 [10]
Alnico	30–150 [11]
Magneettilevyjen metallipintojen pinnoite ( Cr : Co : Pt ) _	140 [12]
Neodyymimagneetti ( Nd Fe B )	800–950 [13] [14]
12Fe:13Pt (Fe 48 Pt 52 )	≥ 980 [15]
Seos ( Dy , Nb , Ga ,Co:2Nd:14Fe:B)	2040–2090 [16] [17]
Samarium-kobolttimagneetti (2 Sm :17Fe:3 N , 10 K)	<40–2800 [18] [19]
Samarium-kobolttimagneetti	3200 [20]

Pakovoiman suuruuden mukaan magneettiset materiaalit jaetaan ehdollisesti:

Pehmeät magneettiset materiaalit ovat materiaaleja, joilla on pieni koersitiivivoima ja jotka magnetoidaan kyllästymiseen ja uudelleenmagnetoituvat suhteellisen heikoissa magneettikentissä aina 4 kA/m asti [21] . Magnetoinnin kääntämisen jälkeen niillä ei ole ulkoisesti magneettisia ominaisuuksia, koska ne koostuvat satunnaisesti suuntautuneista alueista, jotka on magnetoitu kyllästymiseen. Esimerkkinä voisivat olla erilaiset teräkset.
Kovat magneettiset materiaalit ovat materiaaleja, joilla on suuri pakottava voima ja jotka magnetisoidaan kyllästymiseen ja uudelleenmagnetoituvat suhteellisen vahvoissa tuhansien ja kymmenien tuhansien ampeerien magneettikentissä per metri. Magnetoinnin jälkeen magneettisesti kovat materiaalit pysyvät kestomagneetteina korkean pakkovoiman ja magneettisen induktion arvojen vuoksi. Esimerkkejä ovat harvinaisten maametallien NdFeB- ja SmCo-magneetit, barium- ja strontiumkovat magneettiset ferriitit .

Joidenkin ferromagneettisten materiaalien pakkovoiman arvot on annettu taulukossa. Koersitiivivoima riippuu voimakkaasti materiaalin tekstuurista, sen lämpökäsittelytavasta, teksturoitujen ja anisotrooppisten materiaalien magnetointikentän suunnasta, joten taulukossa näkyy joidenkin materiaalien pakkovoiman muutosalueet.

Sovellus

Pakkovoima on rakenteelle erittäin herkkä ominaisuus, ja sitä käytetään usein analysoitaessa rakenteellisia ja faasimuutoksia sekä tutkittaessa tiettyjen metalliin kohdistuvien vaikutusten ( plastinen muodonmuutos , säteilytys jne.) aikana muodostuvia kidehilavirheitä .

Muistiinpanot

↑ Tumanski, S. Magneettimittausten käsikirja. - Boca Raton, FL : CRC Press, 2011. - ISBN 9781439829523 .
↑ MA Akhter-DJ Mapps-YQ Ma Tan-Amanda Petford-Long-R. doole; kartat; Ma Tan; Petford Long; Doole (1997). "Koersitiivin paksuus ja raekokoriippuvuus permalloy-ohutkalvoissa". Journal of Applied Physics . 81 (8):4122. Bibcode : 1997JAP....81.4122A . DOI : 10.1063/1.365100 .
↑ [1] Arkistoitu alkuperäisestä 4. helmikuuta 2008.
↑ 1 2 3 Kiinteiden aineiden magneettiset ominaisuudet . hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. Haettu 22. marraskuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 22. elokuuta 2014. (määrätön)
↑ aikakatkaisu . Cartech.ides.com. Haettu: 22. marraskuuta 2014. (määrätön) (linkki ei saatavilla)
↑ Thompson, Silvanus Phillips. Dynamo-sähkökoneet . — 1896. Arkistoitu 8. toukokuuta 2020 Wayback Machinessa
↑ MS Miller-FE Stageberg-YM Chow-K. Rook-LA Heuer; stageberg; chow; torni; Heuer (1994). "RF-magnetronin sputterointiolosuhteiden vaikutus ohuiden nikkelikalvojen magneettisiin, kiteisiin ja sähköisiin ominaisuuksiin". Journal of Applied Physics . 75 (10): 5779. Bibcode : 1994JAP....75.5779M . DOI : 10.1063/1.355560 .
↑ Zhenghong Qian; Geng Wang; Sivertsen, JM; Judy, JH (1997). "Ni Zn ferriittiohutkalvot, jotka on valmistettu Facing Target Sputteringilla". IEEE Transactions on Magnetics . 33 (5): 3748-3750. Bibcode : 1997ITM....33.3748Q . DOI : 10.1109/20.619559 .
↑ Orloff, John. Varattujen hiukkasten optiikan käsikirja, toinen painos . – 19.12.2017. — ISBN 9781420045550 . Arkistoitu 24. syyskuuta 2020 Wayback Machinessa
↑ Luo, Hongmei; Wang, Donghai; Hän, Jibao; Lu, Yunfeng (2005). Magneettiset Cobolt Nanowire -ohutkalvot. The Journal of Physical Chemistry B . 109 (5): 1919-22. doi : 10.1021/ jp045554t . PMID 16851175 .
↑ Arkistoitu kopio . Haettu 15. syyskuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 30. lokakuuta 2020. (määrätön)
↑ Yang, MM; Lambert, SE; Howard, JK; Hwang, C. (1991). "Laminoidut CoPt Cr / Cr -kalvot hiljaiseen pitkittäiseen tallennukseen". IEEE Transactions on Magnetics . 27 (6): 5052-5054. Bibcode : 1991ITM....27.5052Y . DOI : 10.1109/20.278737 .
↑ CD Fuerst-EG Brewer; Brewer (1993). "Korkean remanenssin nopeasti jähmettynyt Nd-Fe-B: Die-upset magneetit (kutsuttu)". Journal of Applied Physics . 73 (10): 5751. Bibcode : 1993JAP....73.5751F . DOI : 10.1063/1.353563 .
↑ WONDERMAGNET.COM - NdFeB-magneetit, magneettilanka, kirjat, outo tiede, tarpeelliset asiat (linkki ei saatavilla) . wondermagnet.com. Haettu 22. marraskuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 11. helmikuuta 2015. (määrätön)
↑ Chen & Nikles, 2002
↑ Bai, G.; Gao, RW; Sun, Y.; Han, G.B.; Wang, B. (2007). "Tutkimus korkean koersitiivisuuden sintratuista NdFeB magneeteista". Journal of Magnetism and Magnetic Materials . 308 (1): 20-23. Bibcode : 2007JMMM..308...20B . DOI : 10.1016/j.jmmm.2006.04.029 .
↑ Jiang, H.; Evans, J.; O'Shea, MJ; Du, Jianhua (2001). "Nopeasti hehkutettujen NdFeB-ohutkalvojen kovat magneettiset ominaisuudet Nb- ja V-puskurikerroksilla" . Journal of Magnetism and Magnetic Materials . 224 (3): 233-240. Bibcode : 2001JMMM..224..233J . DOI : 10.1016/S0304-8853(01)00017-8 .
↑ Nakamura, H.; Kurihara, K.; Tatsuki, T.; Sugimoto, S.; Okada, M.; Homma, M. (1992). "Vedyllä lämpökäsiteltyjen Sm2Fe17Nx-metalliseosten faasimuutokset ja magneettiset ominaisuudet". IEEE Translation Journal on Magnetics Japanissa . 7 (10): 798-804. DOI : 10.1109/TJMJ.1992.4565502 .
↑ Korkea koersitiivisuus Sm2Fe17Nx ja siihen liittyvät vaiheet sputteroiduissa kalvonäytteissä . Cat.inist.fr. Haettu 22. marraskuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 12. kesäkuuta 2012. (määrätön)
↑ MF de Campos-FJG Landgraf-NH Saito-SA Romero-AC Neiva-FP Missell-E. de Morais-S. Gama-EV Obrucheva-BV Jalnin; maantieteilijä; Saito; Romero; Neiva; Missell; De Morais; gama; Obrucheva; Jalnin (1998). "SmCo5-magneettien kemiallinen koostumus ja koersitiivisuus". Journal of Applied Physics . 84 (1): 368. Bibcode : 1998JAP....84..368D . DOI : 10.1063/1.368075 .
↑ GOST 19693-74 . – Materiaalit ovat magneettisia. Termit ja määritelmät. Haettu 5. lokakuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 17. kesäkuuta 2012. (määrätön)

Katso myös

Kirjallisuus

Livshits BG, Kraposhin VS, Linetsky Ya. L. Metallien ja metalliseosten fysikaaliset ominaisuudet. - 2. - M .: Metallurgy, 1980. - S. 86-89. — 318 s.
Chen, Min; Nikles, David E. (2002). "Fe x Co y Pt 100-xy -nanohiukkasten synteesi, itsekokoonpano ja magneettiset ominaisuudet ". Nano Letters . 2 (3): 211-214. Bibcode : 2002NanoL...2...211C . DOI : 10.1021/nl015649w .