VẬT LIỆU VÀ CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU 7.1 Vật liệu từ.
7.1.1. Sự từ hoá Phân loại vật liệu từ.
Các hiện tượng từ và vật liệu từ ñã ñược biết ñến từ khá lâu, tuy nhiên nguyên lí và cơ chế bên trong của chúng rất phức tạp và bí ẩn. Nhiều thiết bị hiện ñại như máy phát ñiện, biến thế ñiện, ñộng cơ ñiện, radio, truyền hình, ñiện thoại, máy tính và các hệ tái tạo nghe nhìn ñang ñặt cả hi vọng vào các vật liệu từ. Sắt, thép và ñá nam châm thiên nhiên là những thí dụ nổi tiếng về các vật liệu từ. Nhưng không phải chỉ có thế, thực ra tất cả mọi chất ñều chịu ảnh hưởng của từ trường ñến mức ñộ này hay mức ñộ khác.
a.Khái niệm chung.
Thực nghiệm chứng tỏ: mọi chất ñặt trong từ trường ñều bị từ hóa – Khi ñó chúng trở nên có từ tính và sinh ra một từ trường phụ hay từ trường riêngB' khiến từ trường tổng hợp trong vật liệu trở thành :
B=B0 +B'=µ0H +B' (7-1)
Trong ñó B0là véctơ cảm ứng từ của từ trường ban ñầu, tức là từ trường ngoài ñặt vào với véctơ cuờng ñộ từ trường (hình 7.1a) :
Tùy theo tính cách và mức ñộ từ hóa, người ta phân biệt ba loại vật liệu từ:
+ Chất nghịch từ: Từ trường riêng B' có chiều ngược chiều với từ trường ban ñầu B0 (hình 7.1b), do ñó từ trường tổng hợp bé hơn từ trường ban ñầu một lượng rất nhỏ /B/< /B0/
+ Chất thuận từ: Từ trường riêng B' cùng chiều với chiều từ trường ban ñầu B0
(h.7.1c), do ñó từ trường tổng hợp lớn hơn từ trường ban ñầu một lượng rất nhỏ /B/ > /B0/
+ Chất sắt từ: Từ trường riêng B' cùng chiều với chiều từ trường ban ñầu B0
nhưng lại rất mạnh (hình 7.1d), do ñó từ trường tổng hợp lớn hơn từ trường ban ñầu rất nhiều (hàng trăm, hàng nghìn lần) : B≅B' >>B0
Hình 7.1
Chân không Chất thuận từ Chất nghịch từ Chất sắt từ
HB B B= 0 =µ0 B =(1+χm)B0 B=(1+χm)B0 B=µB0 µ =const µ =const µ =f(H) χm <0, rất nhỏ χm >0, rất nhỏ µrất lớn Hầu hết các chất ñều là nghịch từ hoặc thuận từ. Chỉ có một số rất ít chất dị thường, ñại biểu là sắt, là có tính sắt từ.
Những tính chất từ vĩ mô nói trên của vật liệu chính là do hệ quả tổng hợp tính chất từ vi mô của tất cả các nguyên tử trong vật liệu ñó quy ñịnh nên.