Остаточность - Remanence
Остаточная или остаточная намагниченность или остаточный магнетизм является намагниченность оставили в ферромагнитном материале (например, железа ) после того, как внешнее магнитное поле удаляются. Говоря простым языком, когда магнит «намагничен», он имеет остаточную намагниченность. Остаточная способность магнитных материалов обеспечивает магнитную память в магнитных запоминающих устройствах и используется в качестве источника информации о магнитном поле Земли в прошлом в палеомагнетизме . Слово «остаточная» происходит от «остаточной + -ентности», что означает «то, что остается».
Эквивалентный термин остаточная намагниченность обычно используется в инженерных приложениях. В трансформаторах , электродвигателях и генераторах большая остаточная намагниченность нежелательна (см. Также электротехническую сталь ), поскольку это нежелательное загрязнение, например намагниченность, остающаяся в электромагните после отключения тока в катушке. Если это нежелательно, его можно удалить путем размагничивания .
Иногда термин удерживающая способность используется для намагничивания, измеряемого в единицах плотности магнитного потока .
Типы
Остаточная насыщенность
Определение магнитной остаточной намагниченности по умолчанию - это намагниченность, остающаяся в нулевом поле после приложения большого магнитного поля (достаточного для достижения насыщения ). Эффект петли магнитного гистерезиса измеряется с помощью таких инструментов, как магнитометр с вибрирующим образцом ; и точка пересечения нулевого поля является мерой остаточной намагниченности. В физике эта мера преобразуется в среднюю намагниченность (общий магнитный момент, деленный на объем образца) и обозначается в уравнениях как M r . Если его следует отличать от других видов остаточной намагниченности, то это называется остаточной намагниченностью насыщения или изотермической намагниченностью насыщения (SIRM) и обозначается M rs .
В инженерных приложениях остаточная намагниченность часто измеряется с помощью анализатора BH , который измеряет реакцию на переменное магнитное поле (как на рис. 1). Это представлено плотностью потока B r . Эта величина остаточной намагниченности - один из важнейших параметров, характеризующих постоянные магниты ; он измеряет самое сильное магнитное поле, которое они могут создать. Например, неодимовые магниты имеют остаточную магнитную индукцию примерно 1,3 тесла .
Изотермическая намагниченность
Часто единичная мера намагниченности не дает адекватной информации о магните. Например, магнитные ленты содержат большое количество мелких магнитных частиц (см. Магнитное хранилище ), и эти частицы не идентичны. Магнитные минералы в горных породах могут иметь широкий диапазон магнитных свойств (см. Магнетизм горных пород ). Один из способов заглянуть внутрь этих материалов - добавить или убавить небольшие доли остаточной намагниченности. Один из способов сделать это - сначала размагнитить магнит в поле переменного тока, а затем наложить поле H и удалить его. Эта остаточная намагниченность, обозначаемая M r ( H ), зависит от поля. Это называется начальной остаточной намагниченностью или изотермической остаточной намагниченностью (IRM) .
Другой вид IRM может быть получен, если сначала придать магниту остаточную способность насыщения в одном направлении, а затем приложить и удалить магнитное поле в противоположном направлении. Это называется остаточной размагничиваемостью или остаточной размагниченностью постоянного тока и обозначается такими символами, как M d ( H ), где H - величина поля. Еще один вид остаточной намагниченности может быть получен путем размагничивания остаточной намагниченности насыщения в переменном поле. Это называется остаточной размагниченностью переменного тока или остаточной размагниченностью переменного поля и обозначается такими символами, как M af ( H ).
Если частицы являются невзаимодействующими однодоменными частицами с одноосной анизотропией , между остаточными магнитами существуют простые линейные соотношения.
Безгистерезисная остаточная способность
Другой вид лабораторной остаточной намагниченности anhysteretic остаточную намагниченность или anhysteretic остаточная намагниченность (ARM) . Это вызвано воздействием на магнит большого переменного поля плюс небольшое поле смещения постоянного тока. Амплитуда переменного поля постепенно уменьшается до нуля, чтобы получить безгистерезисную намагниченность , а затем поле смещения удаляется, чтобы получить остаточную намагниченность. Кривая безгистерезисного намагничивания часто близка к среднему значению двух ветвей петли гистерезиса , и в некоторых моделях предполагается, что она представляет состояние с наименьшей энергией для данного поля. Существует несколько способов экспериментального измерения безгистерезисной кривой намагничивания, основанных на использовании флюксметров и размагничивания под действием постоянного тока. ARM также был изучен из-за его сходства с процессом записи в некоторых технологиях магнитной записи и с получением естественной остаточной намагниченности в горных породах.
Примеры
Материал | Остроту | использованная литература |
---|---|---|
Феррит (магнит) | 0,35 т (3500 г) | |
Самариево-кобальтовый магнит | 0,82–1,16 т (8 200–11 600 г) | |
AlNiCo 5 | 1,28 т (12800 г) | |
Неодимовый магнит | 1–1,3 т (10 000–13 000 г) | |
Стали | 0,9–1,4 т (9000–14000 г) |
Смотрите также
- Коэрцитивность
- Гистерезис
- Рок магнетизм
- Термоостаточная намагниченность
- Вязкая остаточная намагниченность
Примечания
использованная литература
- Банерджи, СК; Меллема, JP (1974). «Новый метод определения палеонапряженности на основе ARM-свойств горных пород». Планета Земля. Sci. Lett . 23 (2): 177–184. Bibcode : 1974E & PSL..23..177B . DOI : 10.1016 / 0012-821X (74) 90190-3 .
- Бозорт, Ричард М. (1993) [переиздание публикации 1951 года]. Ферромагнетизм . Переиздание классической прессы IEEE. Wiley-IEEE Press . ISBN 0-7803-1032-2.
- Тиказуми, Сошин (1997). Физика ферромагнетизма . Кларендон Пресс . ISBN 0-19-851776-9.
- Jaep, WF (1969). «Безгистерезисное намагничивание ансамбля однодоменных частиц». J. Appl. Phys . 40 (3): 1297–1298. Bibcode : 1969JAP .... 40.1297J . DOI : 10.1063 / 1.1657638 .
- Джайлз, округ Колумбия; Атертон, Д.Л. (1986). «Теория ферромагнитного гистерезиса». J. Magn. Magn. Матер . 61 (1–2): 48–60. Bibcode : 1986JMMM ... 61 ... 48J . DOI : 10.1016 / 0304-8853 (86) 90066-1 .
- МакКерри, РА; Гонт, П. (1966). «Магнитные свойства платино-кобальта вблизи эквиатомного состава, часть I. Экспериментальные данные». Фил. Mag . 13 (123): 567–577. Bibcode : 1966PMag ... 13..567M . DOI : 10.1080 / 14786436608212648 .
- Неэль, Луи (1955). «Некоторые теоретические аспекты магнетизма горных пород» (PDF) . Adv. Phys . 4 (14): 191–243. Bibcode : 1955AdPhy ... 4..191N . DOI : 10.1080 / 00018735500101204 .
- Новицки, М. (2018). «Методы измерения безгистерезисной намагниченности мягких магнитных материалов» . Материалы . 11 (10): 2021. Bibcode : 2018Mate ... 11.2021N . DOI : 10,3390 / ma11102021 . PMC 6213293 . PMID 30340358 .
- Пфайфер, Х. (1990). «Определение распределения поля анизотропии в ансамблях частиц с учетом тепловых флуктуаций». Physica Status Solidi . 118 (1): 295–306. Bibcode : 1990PSSAR.118..295P . DOI : 10.1002 / pssa.2211180133 .
- Вольфарт, EP (1958). «Связь между различными способами приобретения остаточной намагниченности ферромагнитных частиц». J. Appl. Phys . 29 (3): 595–596. Bibcode : 1958JAP .... 29..595W . DOI : 10.1063 / 1.1723232 .