Определение магнитных характеристик ферромагнитных наноплёнок магнитооптическими методами и магнитометрией

Автор: Кафаров Гафур Жавгарбекович

Организация: МБОУ «Татаробашмаковская СОШ»

Населенный пункт: Астраханская область, с. Татарская Башмаковка

"Окружающий нас мир велик и разнообразен, наполнен самыми различными предметами и явлениями. Многовековая деятельность человека показала, что все предметы и явления существуют не независимо друг от друга, что между ними имеются вполне определенные связи. Роль науки сводится к выявлению этих связей и указанию путей их использования для практических целей",
- Киренский Л.В. "Магнетизм".

Введение

Ещё с древних времён человек, наблюдая внешний мир и явления природы, делал различные открытия и изобретения. Один из важнейших открытий, давших большой толчок в научно – технический прогресс и обогативших наше общество, связан с магнитными явлениями.

Многие явления природы определяются магнитными силами. Любое вещество всегда магнито-активно, то есть в магнитном поле изменяется его намагниченность. По характеру магнитных свойств, по их отклику на приложенное внешнее магнитное поле, все вещества можно разделить на три группы:

1. Диамагнетики

Явление диамагнетизма заключается в том, что в веществе, помещённом в магнитное поле, возникает дополнительный магнитный момент, направленный противоположно полю. Тело намагничивается не по полю, а против поля. Поэтому диамагнетики – это вещества, слабо отталкивающиеся от магнита.

К диамагнетикам относятся многие металлы (медь, серебро, висмут, золото, ртуть, кадмий, бор, свинец и др.), инертные газы (He, Ne, Ar, Og), а также большинство органических соединений, смолы и т.д.

У этих веществ относительная магнитная проницаемость немного меньше единицы. Например, у меди µ = 0,999995.

2. Парамагнетики – вещества, собственные магнитные моменты атомов которых в отсутствие внешнего магнитного поля отличны от нуля. При внесении парамагнетика во внешнее магнитное поле устанавливается преимущественная ориентация магнитных моментов атомов по полю (полной ориентации препятствует тепловое движение атомов). Парамагнетик намагничивается по направлению, совпадающему с внешним полем и незначительно усиливающему его.

Парамагнитными являются газы О₂ и О, платина, палладий, соли редких земель, соли железа, кобальта, никеля, щелочные металлы, а также металлы: магний, кальций, алюминий, хром, молибден и др. У этих веществ относительная магнитная проницаемость немного больше единицы. Например, у воздуха µ = 1,0000031. Если магнитный момент атомов велик, то парамагнитные свойства преобладают над диамагнитными свойствами и вещество является парамагнетиком; если магнитный момент атомов мал, то преобладают диамагнитные свойства и вещество является диамагнетиком.

3. Ферромагнетики – сильно намагничивающиеся материалы. К ферромагнетикам относятся железо, сталь, чугун, никель, кобальт, редкоземельный элемент гадолиний и некоторые сплавы.

У этих веществ относительная магнитная проницаемость μ имеет величину от нескольких сотен до нескольких десятков тысяч. Например, для кобальта – 150, никеля – 300, железа – до 500, пермаллоя (сплав стали с никелем) – до 100 000.

Ферромагнитные материалы делятся на две большие группы – магнитомягкие и магнитотвёрдые материалы.

Магнитомягкие материалы – материалы, обладающие свойствами ферромагнетика. Такие материалы также обладают высокой магнитной проницаемостью и малыми потерями на гистерезис.

Магнитомягкие материалы используются в качестве сердечников трансформаторов, электромагнитов, в измерительных приборах и в других случаях, где необходимо при наименьшей затрате энергии достигнуть наибольшей индукции. Для уменьшения потерь на вихревые токи в трансформаторах используют магнитомягкие материалы с повышенным удельным электрическим сопротивлением.

Полный текст статьи см. в приложении.

1. file0.doc.. 10,2 МБ

Опубликовано: 18.04.2022