Từ trễ từ trễ (tiếng anh magnetic hysteresis) là hiện tượng bất thuận nghịch

Từ trễ Từ trễ (tiếng Anh: magnetic hysteresis) tượng bất thuận nghịch trình từ hóa đảo từ vật liệu sắt từ khả giữ lại từ tính vật liệu sắt từ Hiện tượng từ trễ đặc trưng quan trọng dễ thấy chất sắt từ Hiện tượng từ trễ biểu thông qua đường cong từ trễ (Từ độ - từ trường, M(H) hay Cảm ứng từ - Từ trường, B(H)), mô tả sau: sau từ hóa vật sắt từ đến từ trường bất kỳ, ta giảm dần từ trường quay lại theo chiều ngược, không quay trở đường cong từ hóa ban đầu nữa, mà theo đường khác Và ta đảo từ theo chu trình kín (từ chiều sang chiều kia), ta có đường cong kín gọi đường cong từ trễ hay chu trình từ trễ Tính chất từ trễ tính chất nội đặc trưng vật liệu sắt từ, tượng trễ biểu khả từ tính của chất sắt từ Các tham số • Từ độ bão hòa Là giá trị từ độ đạt từ hóa đến từ trường đủ lớn (vượt qua giá trị trường dị hướng) cho vật trạng thái bão hòa từ, có nghĩa mômen từ hoàn toàn song song với Khi đường cong từ trễ Từ độ-Từ trường, M(H) có dạng nằm ngang Từ độ bão hòa tham số đặc trưng vật liệu sắt từ Nếu không độ tuyệt đối (0 K) giá trị từ độ tự phát chất sắt từ Từ độ bão hòa thường ký hiệu Ms Is (chữ "s" có nghĩa saturation - bão hòa) • Từ dư Là giá trị từ độ giữ ngắt từ trường (H = 0), thường ký hiệu Mr Ir (chữ "r" có nghĩa remanent - dư) Từ dư thông số mang tính chất nội vật liệu mà thông số dẫn xuất, phụ thuộc vào chế từ trễ, phương từ hoá, hình dạng vật từ Tỉ số từ dư từ độ bão hòa Mr/Ms gọi từ độ rút gọn hệ số chữ nhật đường cong từ trễ (giá trị Mr/Ms gần đường cong từ trễ tiến tới dạng hình chữ nhật) Biên độ dao động từ trường khác tạo đường cong từ trễ khác • Lực kháng từ Là giá trị từ trường ngược cần đặt vào để triệt tiêu độ từ hóa (M = 0) Lực kháng từ thường ký hiệu Hc (Coercivity), gọi trường đảo từ (nhưng không hoàn toàn xác) Lực kháng từ tham số nội vật liệu mà tham số ngoại giống từ dư Bài chi tiết: Lực kháng từ • Tổn hao lượng trễ Là diện tích đường cong từ trễ, lượng tiêu tốn cần thiết cho chu trình từ trễ, có đơn vị mật độ lượng • Tích lượng từ cực đại Là lượng từ lớn tồn trữ đơn vị thể tích vật từ, liên quan đến khả sản sinh từ trường vật từ, thường tham số kỹ thuật nam châm vĩnh cửu vật liệu từ cứng Tích lượng từ cực đại xác định đường cong khử từ B(H) góc 1/4 thứ 2, điểm có giá trị tích B.H lớn Tích lượng từ tham số dẫn suất, phụ thuộc vào tính chất từ nội vật liệu hình dạng vật liệu, thường mang ý nghĩa ứng dụng nam châm vĩnh cửu vật liệu từ cứng Tỉ số tích lượng từ cực đại chia cho tích lực kháng từ từ dư gọi hệ số lồi đường cong từ trễ, hay hệ số lồi vật từ Các chế Nguyên nhân tượng từ trễ tương tác mômen từ có tác dụng ngăn cản mômen từ bị quay theo từ trường Có nhiều chế khác tạo nên tượng từ trễ, tạo nên hình dạng đường cong từ trễ khác nhau: • Cơ chế quay mômen từ Đôi có tên dài "cơ chế quay kết hợp mômen từ", chế đảo từ mômen từ ghim trạng thái định hướng, sau đột ngột quay theo chiều từ trường đảo từ từ trường vượt giá trị trường đảo từ Cơ chế thường xuất vật liệu sắt từ có cấu trúc gồm hạt đơn đômen bị đảo từ theo phương trục dễ từ hóa Cơ chế thường tạo đường cong từ trễ có dạng hình chữ nhật • Cơ chế hãm dịch chuyển vách đômen Trong trình đảo từ, mômen từ có xu hướng bị quay theo chiều từ trường đảo từ, dẫn đến việc vách đômen bị dịch chuyển Tuy nhiên, có tâm tạp, sai hỏng, chướng ngại chiều dịch chuyển vách đômen, chúng có tác dụng hãm dịch chuyển vách đômen tạo nên tượng trễ • Cơ chế hãm phát triển mầm đảo từ Mầm đảo từ vùng nhỏ hình thành trình từ hóa, có chiều ngược với toàn khối (cùng chiều với trường đảo từ) có tác dụng mầm để kéo mômen từ quay theo chiều từ trường đảo từ Tuy nhiên, có nhiều nguyên nhân khác dẫn đến việc ngăn cản phát triển mầm đảo từ chế tạo nên tượng trễ Phương pháp đo Nguyên tắc chung phép đo từ trễ đo biến đổi mômen từ cảm ứng từ theo thay đổi từ trường Từ trường đặt vào biến đổi theo chu trình (từ giá trị đến giá trị cực đại, sau giảm dần đổi chiều đến từ trường ngược hướng, lại đảo trở lại giá trị cực đại ban đầu) Có thể đo đường cong từ trễ phương pháp: • Đo điện kế xung kích • Đo từ kế thiết bị đo từ trễ • Đo phép đo quang từ (hiệu ứng Kerr) • (các phương pháp khác) Ứng dụng Các vật liệu từ có tính chất từ trễ cao sử dụng để chế tạo nam châm vĩnh cửu Khi đặt vật liệu từ trường mạnh, xuất từ độ mạnh vật liệu, sau bỏ từ trường đi, vật liệu giữ từ độ mạnh này, thể nam châm vĩnh cửu Hiện tượng từ trễ làm số rơ le từ không kịp nhả kết nối sau từ trường bị ngắt Đây tượng quan trọng cần xét tới thiết kế thiết bị lưu trữ liệu vật liệu từ (như băng từ, ổ đĩa cứng máy tính) Trong vật liệu này, liệu bao gồm bit ứng với chiều mômen từ hướng lên xuống vùng vật liệu Để thay đổi giá trị ô nhớ, cần áp dụng từ trường vào Hiện tượng từ trễ khiến cho cần biết xác giá trị có ô nhớ để tìm từ trường phù hợp Để tránh phức tạp hóa vấn đề, nhiều hệ thống ghi đè lên ô nhớ giá trị biết trước, trình gọi làm lệch băng từ Vật liệu từ trễ đặt từ trường biến thiên tiêu thụ lượng từ trường (với mật độ tiêu thụ diện tích đường cong từ trễ), biến thành nhiệt bị nóng lên Đây hiệu ứng không mong muốn nhiều ứng dụng, ứng dụng này, cần chọn vật liệu có tổn hao lượng trễ nhỏ