O‘zbekiston respublikasi oliy va o‘rta maxsus ta’lim

rasm 111-rasm

Bu egri chiziqning xarakterli tomoni shundaki, magnitlanish

qandaydir paytdan boshlab to‘yinadi, maydon oshishi bilan umuman

oshmay qoladi. ^{→ →} ning nochiziqli o‘sishi shuni bildiradiki,

I (H )

ferromagnitlarda magnit qabul qiluvchanlik doimiy emas. 110-rasmdan ko‘rinadiki, asosiy magnitlanish egri chizig‘i uchun magnit qabul

qiluvchanlikning

  ^I H

magnit maydon kuchlanganligiga ham

bog‘liqligi murakkab ko‘rinishga ega bo‘ladi. (111-rasm).

Ferromagnitlarning magnitlanish jarayoni uchun xarakterli bo‘lgan hodisa gisterizisning mavjudligidir, ya’ni magnitlanish egri chizig‘i bilan magnitsizlanish egri chizig‘ining mos kelmasligidir. Namunani to‘yinishgacha magnitlaymiz (asosiy magnitlanish egri chizig‘i 01 qism 112-rasmda).

112. 
     rasm
     

So‘ngra uni magnitsizlantiramiz. Tashqi magnit maydonini teskari ketma-ketlikda kamaytiramiz, keyingi teskari jarayon bilan to‘g‘ri jarayon bir biri bilan mos kelmaydi (112-rasmda 1-2 egri chiziqlar). Magnitlanish magnitsizlanish maydonidan «qandaydir orqada qoladi», shuningdek, magnitlanish jarayoniga nisbatan katta bo‘lib qoladi. Bu shunga olib keladiki, maydon yo‘qolsa ham magnitlanish nolga teng bo‘lmaydi, balki qandaydir chekli qiymatga, ya’ni qoldiq magnitlanish I_r ga ega bo‘ladi. Bu qoldiq manitlanishni yo‘qotish uchun bu jarayonni davom ettirish kerak bo‘ladi, ya’ni maydon qandaydir qiymatgacha qarama-qarshi yo‘nalishda oshirib boriladi, bu qiymatga koersitiv kuch H_c deyiladi. (107-rasmda 2-3 qism). Agar maydonni yana to‘yinishgacha oshirib borsak 3-4 qismlar, so‘ngra teskari ketma-ketlikda yana to‘yinish magnitlanishigacha kelsak 4-5-1 qismlar va natijada, biz yopiq egri chiziq 1-2-3-4-5-1 ga ega bo‘lamiz va bunga gisterezis xalqasi deyiladi.

Agar shunday jarayonni magnit maydonining kichik qiymatida davriy davom ettirib borsak, unga xususuiy gisterizis xalqasi mos keladi va u asosiy gisterizisning ichida yotadi (112-rasmda punktir bilan ko‘rsatalgan). Shunday qilib, ferromagnetiklarda magnitlanish

maydonning bir qiymatli funksiyasi bo‘la olmaydi. (masalan, maydon


1
^→  ^→ bo‘lganda magnitlanish I₁ va I₂ chegarasida istalgan qiymat olishi

mumkin) va namunaning tarkibiga ham bog‘liqdir, ya’ni qanday qilib shunday holatga erishilganiga bog‘liqdir. Shu munosabat bilan aniqlash kerakki, ferromagnetiklarning magnit qabul qiluvchanlik va magnit

singdiruvchanligi deganda bu kattaliklarning magnitlanish egri chizig‘idagi maksimal qiymatini tushunish kerak. (112-rasm)


ñ
ferromagnetiklar uchun χ=μ, chunki μ=1+χ, χ>>1) ^→ , I_r va μ_max

konstantalarga ferromagnetikning asosiy xarakteristikalari deyiladi. I_r va

ñ
^→ qiymati katta bo‘lgan ferromagnetiklarga qattiq deyiladi, ularda


→
gisterizis halqasi kengdir. Natijada qoldiq magnitlanish katta bo‘ladi, bu ferromagnetiklar doimiy magnitlar tayyorlashda ishlatiladi. Boshqa

maqsadlarda, masalan, transshakltorlar o‘zagini tayyorlashda I_r va  _ñ

nisbatan kichik bo‘lgan ferromagnetiklar ishlatiladi, bu yerda gisterizis halqasi ancha tor bo‘ladi va ular qayta magnitlashda kam energiya sarf bo‘lishiga olib keladi.

Ferromagnetik monokristalining xarakterli tomoni shundaki, ularning magnit anizatropiyaga ega bo‘lishidir, ya’ni magnitlanish egri chizig‘i kristalning magnit maydonidagi oriyentasiyasiga bog‘liq bo‘ladi. 113-

rasmda temirning elementar panjara yacheykasi keltirilgan va uchta kristallografik o‘q yo‘nalishi ko‘rsatilgan. (113-rasm)

112. 
     rasm
     

Agar temir monokristalini magnit maydonida 1-, 2- va 3- kristallografik o‘qi bo‘yicha magnitlasak, 3-ta turli xil asosiy magnitlanish egri chizig‘iga ega bo‘lamiz, bu hol rasmda tegishli raqam bilan ko‘rsatilgan. Har bir ferromagnetiklar uchun xarakterli T_s temperatura mavjudki, bu temperatura Kyuri temperaturasi deb atalib, bu temperaturaga yetganda ferromagnetik o‘zga xos magnit xossasini yo‘qotadi va oddiy paramagnetikka aylanib qoladi. Magnit qabul qiluvchanlik Kyuri -Veyss qonuniga bo‘ysunadi:

  ^C

T  T_C

(71.1)

Bu yerda C-Kyuri doimiysi bo‘lib, moddaning xossasiga bog‘liq. Ferromagnetikning yana bir xossasi magnitostriksiyadir. Uning mohiyati shundaki, magnitlanish jarayoni ferromagnitning chiziqli va hajmining o‘zgarishiga olib keladi. Bu deformatsiya odatda kichik va magnit maydon kuchlanganligining kvadratiga proporsionaldir. Deformatsiya maydon kuchlanganligining yo‘nalishiga bog‘liq bo‘lmaydi, magnitostriksiya juft effektdir.

Yuqorida biz qarab o‘tgan ferromagnetiklarning magnitlanish jarayoni uning tuzilishi bilan bog‘langandir, bu yerda eng asosiy rolni elektronlarning spin magnit momenti o‘ynaydi. Kvant nazariyadan kelib chiqadiki, elektronlarning o‘zaro ta’siri spinlar momentining oriyentasiyasiga bog‘liq ekanligi. Ferromagnitlarda bu o‘zaro ta’sir (almashish) spontan magnitlanish sohalarini vujudga keltiradi, ya’ni domenlarni hosil qiladi. Har bir domen chegarasida magnit momentlar bir biriga parallel, yig‘indi moment maksimaldir. Magnitlanmagan ferromagnitlarda ko‘p domenlar bor bo‘lgan sohaning magnitlanishi domenlar magnit momentlarining turli xil oriyentasiyasi tufayli nolga

teng (domenlarning xarakterli o‘lchami 10^-4 - 10^-3sm) (114-rasmda domenlarning magnit momentlari strelka bilan ko‘rsatilgan).

Ferromagnetikning magnitlanish jarayonida tashqi magnit maydoni oshishi bilan dastlab domenlar chegarasi qayta quriladi:

112. 
     rasm
     

Energetik jihatdan qulay bo‘lgan domenlarning magnit momentlari maydon kuchlanganligi bilan o‘tkir burchak hosil qiladi va energetik jihatdan qulay bo‘lmagan domenlar hisobidan kengayadi. So‘ngra domenlarning yig‘indi magnit momentlarining burilishi muhim rol o‘ynaydi va u tashqi maydon bo‘yicha yo‘naladi. Barcha magnitlar (domenlar) maydon bo‘yicha to‘la yo‘nalib bo‘lsa, to‘yinish ro‘y beradi. Domenlarning qayta qurilishi qaytmasdir, bu bilan gisterizis halqasining sababi tushuntirildi. Kyuri temperaturasiga yetganda domenlar buziladi.