15.5 Magnetic Domains and the Hyste

15.5 Magnetic Domains and the Hysteresis Curve
15.5.1 Magnetic Domains
In the foregoing discussion of ferromagnetism, it was concluded that the
material behaves parmagnetically above some temperature TC, with M
being proportional to H (or B), but that below a critical temperature spontaneous
magnetization occurs. However, in the experiment described at the
beginning of this chapter, it was explicitly stated that a virgin slab of
magnetic material had a zero net magnetization. At face value, these two
statements appear to contradict each other. The way out of this apparent
dilemma is to appreciate that spontaneous magnetization occurs only
within small regions (« 10-5m) within a solid. These are called magnetic
domains, defined as regions where all the spins are pointing in the same direction.
As discussed in greater detail below, these domains form in order to
reduce the overall energy of the system and are separated from one another
by domain or Bloch walls, which are high-energy areas,272 defined as a transition
layer that separates adjacent regions magnetized in different directions
(Fig. 15.6d). The presence of the domain walls and their mobility, both
reversibly and irreversibly, are directly responsible for the B-H hysteresis
loops discussed below.
The reason magnetic domains form is best understood by referring to
Fig. 15.6a to c. The single domain configuration (Fig. 15.6a) is a highenergy
configuration because the magnetic field has to exit the crystal and
close back on itself. By forming domains that close on themselves, as
shown in Fig. 15.5b and c, the net macroscopic field is zero and the system
has a lower energy. However, this reduction in energy is partially offset by
272 The situation is not unlike grain boundaries in a polycrystalline material, with the important
distinction that whereas a polycrystalline solid will always attempt to eliminate these areas of
excess energy, in a magnetic material an equilibrium is established.
526 Fundamentals of Ceramics
the creation of domain walls. For instance, the structure of a 180° domain
wall is shown schematically in Fig. 15.6d. Some of the energy is also offset
by the anisotropy energy, which is connected with the energy difference
that arises when the crystal is magnetized in different directions. As noted
below, the energy to magnetize a solid is a function of crystallographic
direction — there are "easy" and "difficult" directions.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

15.5 ล้านคนโดเมนแม่เหล็กและสัมผัสเส้นโค้ง15.5.1 โดเมนแม่เหล็กในการสนทนาเหล่านี้ ferromagnetism มันไม่ได้ที่จะวัสดุการทำงานของ parmagnetically เหนือบางอุณหภูมิ TC เมตรมีสัดส่วนการ H (B), แต่ที่ต่ำกว่าอุณหภูมิสำคัญอยู่magnetization เกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม ในการทดลองที่อธิบายไว้ในการจุดเริ่มต้นของบทนี้ มันถูกอย่างชัดเจนระบุว่า พื้นพรหมจารีของวัสดุแม่เหล็ก magnetization สุทธิที่ศูนย์ได้ ที่มูลค่า สองงบแสดงการ ขัดแย้งกัน ทางออกของที่เห็นได้ชัดเจนนี้ลำบากใจจะชื่นชม magnetization ที่อยู่เกิดขึ้นเท่านั้นภายในพื้นที่ขนาดเล็ก («10-5m) ภายในของแข็ง เหล่านี้จะเรียกว่าแม่เหล็กโดเมน กำหนดเป็นภูมิภาคที่สปินทั้งหมดจะชี้ไปในทิศทางเดียวกันตามที่อธิบายไว้ในรายละเอียดมากกว่าด้านล่าง แบบฟอร์มเพื่อโดเมนเหล่านี้ลดพลังงานโดยรวมของระบบ และแยกออกจากกันโดยโดเมนหรือกำแพง เม็ดเลือดขาวซึ่งมีพื้นที่ high-energy, 272 กำหนดเป็นช่วงการเปลี่ยนภาพชั้นที่แยกพื้นที่ติดกับแม่เหล็กในทิศทางที่แตกต่างกัน(Fig. 15.6 d) ของผนังโดเมนและการเคลื่อนไหวของพวกเขา ทั้งสองreversibly และ สะท้อน มีหน้าที่โดยตรงในการสัมผัส B Hลูปที่อธิบายไว้ด้านล่างเข้าใจเหตุผลที่ดีที่สุดคือโดเมนแม่เหล็กฟอร์ม โดยอ้างอิงถึงFig. 15.6a ถึง c Highenergy เป็นการกำหนดค่าโดเมนเดียวกิน 15.6a)ตั้งค่าคอนฟิกเนื่องจากสนามแม่เหล็กออกจากผลึก และปิดบนตัวกลับ โดยโดเมนที่ปิดบนตัวเอง เป็นการขึ้นรูปแสดงใน Fig. 15.5b และ c สุทธิ macroscopic ฟิลด์เป็นศูนย์และระบบมีพลังงานต่ำกว่า อย่างไรก็ตาม พลังงานที่ลดลงนี้มีบางส่วนตรงข้ามโดย272 สถานการณ์ไม่ต่างจากขอบเขตของเมล็ดในวัสดุค ด้วยสำคัญความแตกต่างที่ในขณะที่คที่ทึบจะเสมอพยายามกำจัดพื้นที่เหล่านี้พลังงานส่วนเกิน ในวัสดุแม่เหล็กสมดุลจะก่อตั้ง526 พื้นฐานของเครื่องเคลือบการสร้างกำแพงโดเมน ตัวอย่าง โครงสร้างของโดเมน 180 องศาผนังจะแสดง schematically ใน Fig. 15.6 บางส่วนของพลังงานจะออฟเซ็ตโดยพลังงาน anisotropy ซึ่งมีความแตกต่างของพลังงานที่เกิดขึ้นเมื่อคริสตัลเป็นแม่เหล็กในทิศทางที่แตกต่างกัน ตามที่ระบุไว้ด้านล่าง พลังงานการ magnetize ของแข็งคือ ฟังก์ชันของ crystallographicทิศทางโดยมีทิศทางที่ "ง่าย" และ "ยาก"

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

15.5 แม่เหล็กโดเมนและโดเมน 15.5.1 แม่เหล็กแบบโค้ง

ในการอภิปรายดังกล่าวข้างต้น ferromagnetism พบว่าวัสดุที่ทำตัวเหนือบาง parmagnetically
อุณหภูมิ TC กับ M
เป็นสัดส่วนกับ H ( B ) แต่ที่ด้านล่างอุณหภูมิวิกฤตธรรมชาติ
สะกดจิตเกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม ในการทดลองที่อธิบายไว้
ตอนต้นของบทนี้มันเป็นอย่างชัดเจนระบุว่าพื้นที่บริสุทธิ์ของ
วัสดุแม่เหล็กมีศูนย์การสะกดจิตสุทธิ ที่มูลค่าทั้งสอง
งบปรากฏ ขัดแย้งกัน ทางออกของปัญหานี้คือการขอบคุณที่ชัดเจน

ธรรมชาติจะมีเกิดขึ้นภายในพื้นที่ขนาดเล็ก ( « 10-5m ) ภายในของแข็ง เหล่านี้เรียกว่าโดเมนแม่เหล็ก
,กําหนดเป็นภูมิภาคที่สปินทั้งหมดจะชี้ไปในทิศทางเดียวกัน
ตามที่กล่าวไว้ในรายละเอียดด้านล่างมากขึ้น เหล่านี้โดเมนรูปแบบเพื่อ
ลดพลังงานโดยรวมของระบบและถูกแยกจากกันและกัน
โดยโดเมนหรือโบลชผนังซึ่งมีพื้นที่ 272 แห่ง หมายถึงการเปลี่ยนแปลง
ชั้นแยกที่อยู่ติดกัน ภูมิภาคแม่เหล็กในทิศทางที่แตกต่าง
( รูปที่ 15.6d )สถานะของโดเมนที่ผนังและการเคลื่อนไหวของพวกเขาทั้งโดยตรง และ เสียหาย
ซึ่งพลิกกลับได้ , รับผิดชอบ b-h hysteresis ห่วงล่าง
.
เหตุผลโดเมนแม่เหล็กฟอร์มดีที่สุดเข้าใจโดยอ้างอิง
รูปที่ 15.6a เพื่อ C . การตั้งค่าโดเมนเดียว ( รูปที่ 15.6a ) เป็น highenergy
ค่า เพราะสนามแม่เหล็กมีออกจากและคริสตัล
ปิดกลับบนตัวเองโดยสร้างโดเมนที่ปิดตัวเองเช่นที่แสดงในรูปที่ 15.5b
และซี สนามหน้าสุทธิเป็นศูนย์และระบบ
ที่มีพลังงานต่ำ อย่างไรก็ตาม การลดพลังงานถูกชดเชยบางส่วนโดย
272 สถานการณ์ไม่ได้เป็นเหมือนรอยเม็ดในรูปผลึกวัสดุที่มีความแตกต่างที่สำคัญ
ในขณะที่ผลึกของแข็งมักจะพยายามที่จะขจัดพื้นที่เหล่านี้ของ
พลังงานส่วนเกินในวัสดุแม่เหล็กสมดุลจะจัดตั้งขึ้น พื้นฐานของเซรามิก

มีการสร้างผนังโดเมน ตัวอย่างเช่น โครงสร้างของ 180 °โดเมน
ผนังแสดงแผนผังในรูปที่ 15.6d บางส่วนของพลังงานจะยังชดเชย
โดย anisotropy ของพลังงานซึ่งเกี่ยวข้องกับ
ความแตกต่างด้านพลังงานที่เกิดขึ้นเมื่อ คริสตัล เป็นแม่เหล็กในทิศทางที่แตกต่างกัน เท่าที่สังเกต
ข้างล่าง , พลังงานแม่เหล็กเป็นของแข็ง เป็นหน้าที่ของทาง
ทิศทาง - มี " ง่าย " และ " ยาก "




เส้นทาง