L ỜI NÓI ĐẦU
3.4. Phương pháp đo độ từ hóa
Vật liệu từ là loại vật liệu mà dưới tác dụng của từ trường có thể bị từ hóa, nên có những tính chất đặc biệt. Tùy thuộc vào tín hiệu của vật liệu từ trong từ trường mà người ta phân loại thành vật liệu từ mềm và vật liệu từ cứng. Khi khảo sát độ tính của vật liệu ta cần chú ý đến lực kháng từ (HRcR) và độ từ dư (MRcR).
Hình 3.4.Sơ đồ hoạt động của kính hiển vi điện tử quét
Từ trễ0T0T(0T0Tmagnetic hysteresis): Là hiện tượng bất thuận nghịch giữa quá trình0T0Ttừ hóa và đảo từ ở các vật liệu sắt từ do khả năng giữ lại từ tính của các vật liệu sắt từ. Hiện tượng từ trễ là một đặc trưng quan trọng và dễ thấy nhất ở các chất sắt từ.
Hiện tượng từ trễ được biểu hiện thông qua đường cong từ trễ (từ độ - từ trường, M(H) hay Cảm ứng từ - Từ trường, B(H)), được mô tả như sau: sau khi từ hóa một vật sắt từ đến một từ trường bất kỳ, nếu ta giảm dần từ trường và quay lại theo chiều ngược, thì nó không quay trở về đường cong từ hóa ban đầu nữa, mà đi theo đường khác. Và nếu ta đảo từ theo một chu trình kín (từ chiều này sang chiều kia), thì ta sẽ có một đường cong kín gọi là đường cong từ trễ hay chu trình từ trễ (hình 3.5). Tính chất từ trễ là một tính chất nội tại đặc trưng của các vật liệu sắt từ, và hiện tượng trễ biểu hiện khả năng từ tính của của các chất sắt từ.
Từ độ bảo hòa: Là giá trị từ độ đạt được khi được từ hóa đến từ trường đủ lớn (vượt qua giá trị trường dị hướng) sao cho vật ở trạng thái bão hòa từ, có nghĩa là các mômen từ hoàn toàn song song với nhau. Khi đó đường cong từ trễ Từ độ-Từ trường, M(H) có dạng nằm ngang. Từ độ bão hòa là tham số đặc trưng của vật liệu sắt từ. Nếu ở không độ tuyệt đối (0 K) thì nó là giá trị từ độ tự phát của chất sắt từ. Từ độ bão hòa thường được ký hiệu là Ms hoặc Bs (chữ "s" có nghĩa là saturation - bão hòa).
Từ dư: Là giá trị từ độ còn giữ được khi ngắt từ trường (H = 0), thường được ký hiệu là Mr hoặc Br (chữ "r" có nghĩa là remanent - dư). Từ dư không phải là thông số mang tính chất nội tại của vật liệu mà chỉ là thông số dẫn xuất, phụ thuộc vào các cơ chế từ trễ, các phương từ hoá, hình dạng vật từ...Tỉ số giữa từ dư và từ độ bão hòa
Mr/Ms được gọi là từ độ rút gọn hoặc hệ số chữ nhật của đường cong từ trễ (giá trị Mr/Ms càng gần 1 thì đường cong từ trễ càng tiến tới dạng hình chữ nhật).
Lực kháng từ: Là giá trị từ trường ngược cần đặt vào để triệt tiêu độ từ hóa (M = 0). Lực kháng từ thường được ký hiệu là Hc (Coercivity).
Vật liệu từ cứng: Có từ trường khử, từ dư lớn, đường cong từ trễ của nó rất rộng, rất khó bị từ hóa, có lực kháng từ cao. Điều kiện tối thiểu là trên 100 Oe, nhưng vật liệu từ cứng phổ biến thường có lực kháng từ cỡ hàng ngàn Oe trở lên. Một khi bị từ hóa thì năng lượng từ của vật liệu được giữ lại lâu, có thể dùng làm nam châm vĩnh cữu. Vật liệu từ mềm: Có độ từ thẫm lớn, từ trường khử từ nhỏ, tổn hao tử trể nhỏ (đường cong từ trễ hẹp). Lực kháng từ của các vật liệu từ mềm phải nhỏ hơn cỡ 100 Oe. Những vật liệu có tính từ mềm tốt, thậm chí có lực kháng từ rất nhỏ (tới cỡ 0,01 Oe)..
Độ từ hóa của chất sắt từ biến mất khi có từ trường Hc tác dụng, từ trường này ngược dấu với từ trường tạo cảm ứng. Hc được gọi là lực kháng từ. Sự tồn tại của đồ từ hóa dư cho phép ta tạo nên các nam châm vĩnh cửu trong thực tế. Một nam châm vĩnh cữu có tính chất tốt khi lực kháng từ cao.
Độ từ tính của mẫu được đo ở phòng vật liệu từ và siêu dẫn thuộc phân viện Vật lý thành phố Hồ Chí Minh, loại máy Microsene EV11.
