ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА ПЕРЕМАГНИЧИВАНИЯ В ПЕРЕМЕННЫХ ПОЛЯХ С АМПЛИТУДОЙ 0…20кЭ И ЧАСТОТОЙ 20…100Гц

Грушичев Антон Геннадьевич

Научный руководитель: Скоков Константин Петрович к.ф-м н. Ассистент. Каф. магнетизма ТвГУ

Тверской государственный университет, г.Тверь, Россия

Известно, что при изменении внешнего магнитного поля требуется некоторое время для того, что бы намагниченность достигла своего конечного (равновесного) состояния. Если на образец воздействовать переменным полем, магнитное состояние образца будет неравновесным, и процессы перемагничивания могут иметь ряд интересных особенностей. Данный вопрос хорошо изучен для магнитомягких материалов (Нс<200 Э) при амплитуде внешнего поля Н<500 Э. Однако данные о процессах перемагничивания в переменном поле Н>500 Э практически отсутствуют.

Настоящая работа посвящена изучению процессов перемагничивания магнитомягких Fe, Co, Ni, а так же постоянных магнитов типа и Nd-Fe-B (НС>10000 Э), происходящих в полях от 0 до 20000 Э изменяющихся с частотой от 10 до 110 Гц.

Исходя из того, что практически невозможно создать в лабораторных условиях источник поля такой частоты и амплитуды, мы воспользовались стандартным электромагнитом, в зазоре которого вращался исследуемый образец. В системе координат, связанной с образцом, получалось переменное по направлению магнитное поле с требуемой амплитудой и частотой. Была создана экспериментальная установка, позволяющая измерять изменение проекции магнитного момента на направление этого поля.

Мягнитомягкие материалы. Первоначально, для изотропных образцов из Fe, Co, Ni, на вибрационном магнетометре измерялись зависимости s (y )|H=const удельной намагниченности от угла, под которым было приложено магнитное поле. Угол y изменялся квазистатически. Измерения показали, что намагниченность имеет постоянное значение при всех y .

На рис 1. представлены зависимости переменной составляющей проекции вектора намагниченности на направление внешнего поля. Появление этой составляющей в изотропном образце при его вращении в поле можно объяснить тем, что в данном случае потери энергии на колебание вектора намагниченности вдоль направления поля меньше, чем потери на его когерентное вращение.

Магнитотвердые материалы. Иное поведение во вращающимся магнитном поле демонстрируют постоянные магниты Nd-Fe-B. Так, в полях, превышающих значение коэрцитивной силы образец полностью размагничивается. Что бы определить конечное состояние образца, на вибрационном магнетометре измерялись кривые намагничивания из размагниченных состояний, полученных разными способами (рис 2). Видно, что образец Nd16Fe76B8, размагниченный во вращающем поле, по своему состоянию ближе к терморазмагниченному состоянию, когда все области образца имеют доменную структуру.

На рис 3 представлены кривые размагничивания образца Nd16Fe76B8 полученные при изменении поля с частотой 20 и 100 Гц. С увеличением частоты величина поля, в котором образец переходит в размагниченное состояние уменьшается. После перехода в размагниченное состояние частота изменения s удваивается. Это вызвано тем, что при изменении угла y на 360° угол между намагниченностью и полем всегда меньше 90° , т.е. образец два раза за период перемагничивается таким образом, что бы магнитный момент образца был сонаправлен полю.

На основании микромагнитной теории предлагается модель, объясняющая полученные экспериментальные факты.

e-mail: asf@asf.e-burg.ru