Ферромагнетики

Категория реферата: Остальные рефераты
Теги реферата: шпоры на экзамен, реферат
Добавил(а) на сайт: Неделяев.

Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | Следующая страница реферата

У таблиці приведені дані про магнітні властивості деяких магніто- м'яких матеріалах. Такі матеріали намагнічуються у відносно слабких магнітних полях і мають високі значення початкової µн і максимальної
µmax магнітних проникностей, малим значенням коэрцитивной сили Hc .
Значення Bmax - максимальної магнітної індукції - відповідає намагніченості насичення ферромагнетиків

б) Магнітно-тверді матеріали (таблиця №2) призначені для виготовлення постійних магнітів усілякого призначення. Ці матеріали характеризуються великий коерцитивною силою і великою залишковою індукцією.
До магнітно-твердих матеріалів відносяться : вуглеродні, вольфрамові, хромисті і кобальтові сталі; їхній коерцитивная сила
5000-8000 А/м, залишкова індукція 0,8 - 1Тл. Вони мають ковкість, піддаються прокатці, механічній обробці і випускаються промисловістю у виді смуг або аркушів.
До магнітно-твердих матеріалів, що володіють кращими магнітними властивостям, відносяться сплави: альни, альниси, альнико й ін. Вони характеризуються коэрцитивной силою Hc =20 000*60 000 А/м і залишковою індукцією Br=0,4*0,7 Тл.

Магнітні властивості деяких магніто-твердих матеріалів
У таблиці приведені основні дані про магнітні властивості деяких магніто-твердих матеріалів. Ці матеріали намагнічуються в порівняно сильних магнітних полях і мають великі значення коерцитивної сили
Hc, великою залишковою магнітною індукцією Br, великими значеннями щільності енергії магнітного поля ?=Br ?Hc і порівняно малими значеннями магнітної проникності.

|Ферромагнетик|Нс, |Вr, |?max, |Властивості |
| |А/м |Tл |Дж/м3 | |
|Альни-3 |40000 |0,5 |7200 |Сплави мають великі |
| | | | |значення |
| | | | |коэрцитивной сили і |
| | | | |залишковою |
| | | | |індукцією. Щільність|
| | | | |6900 кг/м3 (альни) і|
| | | | |7100 кг/м3 |
| | | | |(альнико). |
| | | | |Застосовуються для |
| | | | |виготовлення литих |
| | | | |постійних магнітів. |
|Альнико-15 |48000 |0,75 |12000 | |
|Альнико-18 |52000 |0,90 |19400 | |
|Магнико |40000 |1,23 |32250 |Высококоерцитивний |
| | | | |сплав, щільністю |
| | | | |7000кг/м3. Сплав |
| | | | |використовується для|
| | | | |виготовлення |
| | | | |постійних магнітів. |
| | | | |Магніти з магнико |
| | | | |при рівномірній |
| | | | |магнітній енергії в |
| | | | |4 рази легше |
| | | | |магнітів зі сплаву |
| | | | |альни. |

Експериментальне вивчення властивостей ферромагнетиків.

Великий внесок в експериментальне вивчення властивостей ферромагнетиков вніс А. Г. Столетов. Запропонований ним експериментальний метод полягав у вимірі магнітного потоку Фm у феромагнітних кільцях за допомогою балістичного гальванометра.

Тороід, первинна обмотка якого складалася з N1 витків, мав сердечник з досліджуваного матеріалу (наприклад, відпаленого заліза). Вторинна обмотка з N2 витків була замкнута на балістичний гальванометр G
(мал. А). Обмотка N1 включалася в ланцюг акумуляторної батареї Б.
Напруга , прикладена до цієї обмотки, а, отже, і силу струму І1 у ній можна було змінювати за допомогою потенціометра R1. Напрямок струму змінювалося за допомогою комутатора К.

При зміні напрямку струму в обмотці N1 на протилежне, у ланцюзі обмотці N2 виникав короткочасний індукційний струм і через балістичний гальванометр проходив електричний заряд q , що дорівнює відношенню узятого зі зворотним знаком зміни потокосцепления вторинної обмотки до електричного опору R у ланцюзі гальванометра:

Якщо сердечник тонкий , а площа поперечного переріза дорівнює S, то магнітна індукція полюя в сердечнику

Напруженість магнітного поля в сердечнику обчислюється по наступній формулі:

де Lср - середня лінія сердечника. Знаючи B і H можна знайти намагніченість.

Розглянемо ще один спосіб експериментального вивчення властивостей ферромагнетиков (на наш погляд один з найбільш наочних).
Даний метод аналогічний попередній , але відмінність полягає в тому, що в місце гальванометра застосовується електронний осциллограф. За допомогою осциллографа Осц (див. нижче схему) ми одержуємо наочне підтвердження явища магнітного гистерезиса, спостерігаючи петлю на екрані приладу .
Розглянемо пристрій експериментальної установки .

Напруга знімається з потенціометра Rр пропорційно намагнічує струм
І, а отже, напруженості поля в експериментальному зразку Эо. Далі, сигнал, що знімається з реостата Rр, подається на вхід (Х), тобто на пластини горизонтального відхилення осциллографа.

З входу інтегруючого ланцюжка (пунктирний прямокутник на схемі) знімається напруга Uc, що пропорційно швидкості зміни магнітної індукції, тобто подається на вхід (Y) осциллографа, пластини вертикального відхилення .

Ферромагнетики без металів?

Відомо, що магнітними властивостями володіє так названа тріада залізо - кобальт - нікель, ще деякі метали і сплави. Властивість феромагнетизму, власне, і одержало назву від заліза, що очолює цю групу. Однак у металів істотний недолік : вони важкі ! І хто б відмовився від магнітних матеріалів легше? Стабільні при звичайній кімнатній температурі і магнітні властивості, що зберігають, невиразно довгий час, вони могли б знайти широкий спектр застосування: від створення "невагомих" електромоторів до розробки нових методів збереження інформації.

За останні роки експериментатори не раз виявляли слабкі феромагнітні властивості в органічних полімерів. Звичайно, для практичного застосування в якості "магнітів" такі з'єднання не годили , однак, як говориться, слід був узятий... І от у 1991 році дві групи вчених практично одночасно (з інтервалом у якусь пару місяців) обнародували отримані ними цікаві результати.

Хімікам Токійського університету на чолі з Мінорові Киносита вдалося синтезувати феромагнітну органічна сполука тільки з легких елементів! У його склад входять вуглець, водень, азот і кисень. Це органічний кристал, за структурою стосовний до гетероциклическим з'єднань . Виразна назва "паранитрофенилнитронилнироксид", на щастя
, у побутовому хімічному побуті скорочують до скромного символу p-
NPNN. На думку Кунио Авага, одного з творців нової речовини, його феромагнітні властивості порозуміваються наявністю в молекулах p-
NPNN так званих непарних електронів, внаслідок чого ці молекули - з хімічної точки зору - поводяться аналогічно іонам металів. У результаті взаємодії спинов непарних електронів останні вступають у
"феромагнітне спарювання", орієнтуючи молекули речовини в одному напрямку . Таким чином, магнітні властивості отриманого органічного кристала залежать від способу "упакування" складових його молекул.
Узагалі ж для більшості твердих органічних речовин характерно зовсім інше - їхньої молекули вступають у "антиферомагнітне спарювання", так що p-NPNN у своєму роді унікальний.

[pic]
Хімічна формула ферромагнетика без металу. Відзначено непарні електрони, взаємодія яких додає речовині магнітні властивості
(зв'язок N-0).

Але... завжди є своє "але". По-перше, магнітні властивості p-NPNN виявляються при температурі нижче 0,65 ДО (кімнатного її не назвеш).
По-друге, його феромагнетизм усе-таки слабкий. Розроблювачі кажуть: створити сильний магніт тільки з органічного матеріалу, без включення металів, "у принципі досить складно".

Група хіміків зі США, очолювана Джоэлем Міллером, синтезувала органометаллический ферромагнетик на основі ванадію й органічної групи тет-рацианоэтилена. Він зберігає магнітні властивості майже до
350 ДО, що відповідає 77° С, і температурний критерій, отже, дотриманий... На жаль, без "але" не обійшлася й тут: речовина виявилося вкрай нестабільним і при взаємодії з повітрям швидко розкладається навіть при звичайній кімнатній температурі.

Проте перші кроки по шляху до органічного магніту зроблені. І в цьому напрямку поспішно кинулися багато хімічних лабораторій...

Висновки
Останнім часом у зв'язку з мікромініатюризацією радіоелектронної апаратури виявляється великий інтерес до вивчення і викомалтання для обробки інформації специфічних доменних структур- смугових, циліндричних доменів (ЦМД) і ряду інших. Довгий час мікромініатюризація магнітних елементів і пмалтроїв значно відставав від мікромініатюризації напівпровідникових пмалтроїв. Однак, в останні роки тут досягнуті великі успіхи. Вони зв'язані з можливістю викомалтання одиничного магнітного домена як елементарного носія інформації. Звичайно таким носієм інформації є ЦМД. Він формується за певних умов у монокмалталлических чи пластинках плівках деяких ферритов.

Доменна структура таких тонких ферритових плівок дуже специфічна. Характер доменів і границь між ними істотно залежить від товщини плівки. При малій товщині через те, що фактор, що розмагнічує, у площині плівки на багато порядків менше, ніж у напрямку нормалі до неї, намагніченість розташовується паралельно площини плівки. У цьому випадку утворення доменів із протилежними напрямками намагнічування по товщині плівки не відбувається. У плівках, товщина яких більше деякої критичний, можливе утворення доменів смугової конфігурації. Плівка розбивається на довгі вузькі домени шириною від часток мікрометра до декількох мікрометрів, причому сусідні домени намагнічені в протилежних напрямках уздовж нормалі до поверхні. Такі магнітні плівки одержали назва
«закритичних», їхня товщина знаходиться в межах 0,3-10 мкм

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: контрольная на тему, конспект урока 3.

Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | Следующая страница реферата

Рефераты | Остальные рефераты | Ферромагнетики

Ферромагнетики

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки

Категории:

Разделы сайта