L: tuổi thọ ở nhiệt độ so sánh ví dụ nhiệt độ ứng với cấp chịu nhiệt
CHƯƠNG 4 VẬT LIỆU TỪ (VLT)
4.1.3 Bản 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 mô có thể từ hóa đến giá tri bão hòa ngay khi không có từ trường ngoài. Từ hóa tự phát của các miền là do sự định hướng song song các mômen từ của nguyên tử trong sắt từ .
Hình 4.3 Cấu trúc domen của sắt từ và sự định hướng của domen trong trường ngoài H : a/H=0 b/H nhỏ c/H lớn d/trạng thái bão hoà Trong vật lý có hai loại lực có ảnh hưởng lớn đến các hiện tượng trong nguyên tử, đó là lực từ và lực điện. Tuy nhiên lý thuyết và thực nghiệm chỉ ra rằng lực từ rất yếu để có 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 hóa trị có 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 hóa . Để nhận được đường cong từ hóa ta xét trạng thái khử từ của mẫu (tức là sự vắng mặt từ trường ngoài thì cảm ứng từ bằng 0).
B E (G,kG) D dễ Trung bình C [100] [110] B A khó [111] 0 H=0 H (Ocstet)
Hình 4.4 a/đường cong từ hóa b/ hướng từ hóa dễ và khó của sắt Trên đường cong từ hóa ( hình 4.4a) có những ký tự O, A , B, C, D, E để chỉ các giai đoạn của quá trình từ hóa. Trong đó xảy ra sự sắp xếp của những miền từ hóa tự phát trong vật liệu ( các domen từ).
-Tại O: Cường độ từ trường bằng 0, những vùng từ hóa tự phát sắp xếp không theo trật tự, cảm ứng từ bằng 0.
-Đoạn OA: Cường độ từ trường rất nhỏ, vách của những vùng bị xô lệch. Những vùng nào ở gần từ trường ngoài hơn thì thể tích của chúng tăng lên, những vùng có sự định hướng không thuận lợi của vectơ từ hóa JM thì thể tích giảm xuống. Sau khi loại bỏ trường yếu các vách sẽ trở lại vị trí cũ (không có JM thừa), quá trình này có tính chất đàn hồi.
-Đoạn A-B-C: Một số vùng xoay hướng một cách rõ rệt, những vùng nào gần từ trường ngoài hơn thì xoay hướng dễ hơn, quá trình này mang tính chất không đảo ngược được. Đường cong từ hóa có độ cong lớn nhất.
-Đoạn DE: Tất cả các vùng dần dần xoay theo hướng của trường. Đây là trạng thái bão hòa.