磁性材料第一章ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-28 23:13 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 了大部分體積 ， 而與外場反向的磁疇收縮為孤立的圓柱形磁疇 ， 即磁泡 。 *H繼續(xù)增大 ， 磁泡直徑會減小 ， 當(dāng) H達(dá)到某一數(shù)值時 ，磁泡會消失 。 *磁泡產(chǎn)生的退磁場 Hd與薄片的磁化方向相同 ， 其作用是使磁泡退磁 。 為克服退磁作用 ， 須有一數(shù)值較大 、 方向與 Hd相反的磁場 ， 才能保證磁泡穩(wěn)定的存在 。 該磁場便是材料的單軸各向異性等效場 HK。 Sd MH ?SUK MKH012?? 201 21 SU MK ??*磁泡的動態(tài)特性－遷移率 為使磁泡遷移率較高 ， KU1不能太大 。 *磁泡體積小 ， 并能高速轉(zhuǎn)移 ， 用它作為計算機(jī)中的存儲器或傳輸和邏輯器件 ， 將會在很大程度上增加存儲量 ， 提高計算速度 。 *原理：控制磁泡的產(chǎn)生和消失 ， 分別作為寫 “ 1” 和“ 0”， 并能檢測磁泡的有無 ， 從而讀出寫入的 “ 1” 和“ 0”。 技術(shù)磁化 磁化機(jī)制 *磁化過程： 磁性材料由磁中性狀態(tài)變到磁飽和狀態(tài)的過程 *反磁化過程： 從磁飽和狀態(tài)回到退磁狀態(tài)的過程 *技術(shù)磁化： 鐵磁體在外場作用下通過磁疇轉(zhuǎn)動和疇壁位移實(shí)現(xiàn)宏觀磁化的過程 *磁化本質(zhì)： 內(nèi)部的磁疇結(jié)構(gòu)發(fā)生變化 *Vi為第 i個磁疇的體積； ?i為第 i個磁疇的自發(fā)磁化強(qiáng)度與 H間的夾角； V0為塊體材料的體積 。 *沿外場 H方向上的磁化強(qiáng)度 MH *當(dāng) H改變 ?H時 ， MH的改變?yōu)? *磁化機(jī)制有三種： *技術(shù)磁化只包括前兩項(xiàng) ， 可分為四個階段： (1) 弱磁場范圍內(nèi)的可逆疇壁位移； (2) 中等磁場范圍內(nèi)的不可逆疇壁位移； (3) 較強(qiáng)磁場范圍內(nèi)的可逆磁疇轉(zhuǎn)動； (4) 強(qiáng)磁場下的不可逆磁疇轉(zhuǎn)動 。 *對一種磁性材料 ， 磁化過程以一種或幾種機(jī)制為主 ，不一定包括全部的四種機(jī)制 。 軟磁材料：疇壁位移磁化為主 單疇顆粒材料：僅存在單純疇轉(zhuǎn)磁化過程 可逆疇壁位移磁化過程 *在 H作用下 ， i疇能量最低 ， k疇能量最高 ， 根據(jù)能量最小原理的要求 ， i疇體積增大 ， k疇體積減小 ， 相當(dāng)于疇壁移動了一段距離 。 *實(shí)際上 ， 在一定的外場下 ， 疇壁位移的距離是有限的 。 原因：材料內(nèi)部存在著阻礙疇壁運(yùn)動的阻力 ， 阻力主要來源于鐵磁體內(nèi)部的不均勻性 ， 主要是鐵磁體內(nèi)部存在有內(nèi)應(yīng)力的起伏分布和組分的不均勻分布 ， 如雜質(zhì) 、 氣孔和非磁性相等 。 *單位體積鐵磁體內(nèi)的總能量為： *疇壁位移磁化過程中，必須滿足自由能最小原理： *疇壁位移磁化過程中的一般磁化方程式： *物理意義：疇壁位移磁化過程中磁位能的降低與鐵磁體內(nèi)能的增加相等。 *磁化過程中的平衡條件： 動力 (磁場作用力 )＝阻力 (鐵磁體內(nèi)部的不均勻性 ) *根據(jù)阻力的不同來源，分為兩種理論模型： 內(nèi)應(yīng)力模型和含雜模型 一、內(nèi)應(yīng)力模型 *主要考慮內(nèi)應(yīng)力的起伏分布對鐵磁體內(nèi)部能量變化的影響 ， 忽略雜質(zhì)的影響 。 一般的金屬軟磁材料和高磁導(dǎo)率軟磁鐵氧體適合采用這種模型 。 ?180o疇壁的起始磁化率 : ?90o疇壁的起始磁化率 : ?????????SSilM220o32)180(l?磁疇的寬度； ??充實(shí)系數(shù) ， 晶體中實(shí)際存在的 180o疇壁占據(jù)自由能極小位置的分?jǐn)?shù)； ??疇壁的厚度； ?S?飽和磁致伸縮系數(shù)； ???應(yīng)力的變化 020o32)90(?????SSiM?二、含雜模型 *忽略內(nèi)應(yīng)力的影響 ， 主要考慮由于存在的雜質(zhì)而引起的鐵磁體內(nèi)能量的變化 。 如果鐵磁晶體內(nèi)包含許多非磁性或弱磁性的雜質(zhì) 、 氣孔等 ， 而內(nèi)應(yīng)力的變化不大 ， 則可以采用含雜模型 。 ?180o疇壁為例 : 3/11203/23/1o )180(???????KMd Si ?d?雜質(zhì)直徑 ； ??雜質(zhì)的體積濃度 *小結(jié)：疇壁位移磁化過程中影響起始磁導(dǎo)率的因素有 (1) 材料的 MS， MS越大 ， ?i越高； (2) 材料的 K1和 ?S， K1和 ?S越小 ， ?i越高； (3) 材料的內(nèi)應(yīng)力 ?， 材料內(nèi)部
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