L: tuổi thọ ở nhiệt độ so sánh ví dụ nhiệt độ ứng với cấp chịu nhiệt
4.1.3Bản chất của trạng thái sắt từ
CHƯƠNG 4 VẬT LIỆU TỪ (VLT)
4.1.3Bản chất của trạng thái sắt từ
Thực nghiệm đã chỉ rõ rằng tính chất đặc biệt của trạng thái sắt từ là do cấu trúc vùng (miền) domen bên trong. Các domen là những vùng vĩ mơ cĩ thể từ hĩa đến giá tri bão hịa ngay khi khơng cĩ từ trường ngồi. Từ hĩa tự phát của các miền là do sự định hướng song song các mơmen từ của nguyên tử trong sắt từ .
Hình 4.3 Cấu trúc domen của sắt từ và sự định hướng của domen trong trường ngồi H : a/H=0 b/H nhỏ c/H lớn d/trạng thái bão hồ Trong vật lý cĩ hai loại lực cĩ ảnh hưởng lớn đến các hiện tượng trong nguyên tử, đĩ là lực từ và lực điện. Tuy nhiên lý thuyết và thực nghiệm chỉ ra rằng lực từ rất yếu để cĩ thể chống lại chuyển động nhiệt khi nhiệt độ lớn hơn một vài độ K. Vì thế trạng thái sắt từ xuất hiện do lực điện. Năng lượng tương tác tĩnh điện của điện tử hĩa trị cĩ thể chiếm khoảng một vài eV, và chỉ cần một năng lượng nhỏ của năng lượng này cũng đủ để đạt hiệu ứng định hướng cần thiết.
Sự phụ thuộc cảm ứng từ vào cường độ từ trường gọi là đường cong từ hĩa . Để nhận được đường cong từ hĩa ta xét trạng thái khử từ của mẫu (tức là sự vắng mặt từ trường ngồi thì cảm ứng từ bằng 0).
B E (G,kG) D dễ Trung bình C [100] [110] B A khĩ [111] 0 H=0 H (Ocstet)
Hình 4.4 a/đường cong từ hĩa b/ hướng từ hĩa dễ và khĩ của sắt Trên đường cong từ hĩa ( hình 4.4a) cĩ những ký tự O, A , B, C, D, E để chỉ các giai đoạn của quá trình từ hĩa. Trong đĩ xảy ra sự sắp xếp của những miền từ hĩa tự phát trong vật liệu ( các domen từ).
-Tại O: Cường độ từ trường bằng 0, những vùng từ hĩa tự phát sắp xếp khơng theo trật tự, cảm ứng từ bằng 0.
-Đoạn OA: Cường độ từ trường rất nhỏ, vách của những vùng bị xơ lệch. Những vùng nào ở gần từ trường ngồi hơn thì thể tích của chúng tăng lên, những vùng cĩ sự định hướng khơng thuận lợi của vectơ từ hĩa JM thì thể tích giảm xuống. Sau khi loại bỏ trường yếu các vách sẽ trở lại vị trí cũ (khơng cĩ JM thừa), quá trình này cĩ tính chất đàn hồi.
-Đoạn A-B-C: Một số vùng xoay hướng một cách rõ rệt, những vùng nào gần từ trường ngồi hơn thì xoay hướng dễ hơn, quá trình này mang tính chất khơng đảo ngược được. Đường cong từ hĩa cĩ độ cong lớn nhất.
-Đoạn DE: Tất cả các vùng dần dần xoay theo hướng của trường. Đây là trạng thái bão hịa.