Парапроцесс

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Парапроце́сс (истинное намагничивание) — увеличение абсолютной величины намагниченности ферро- и ферримагнетиков во внешнем магнитном поле на завершающем этапе намагничивания[1].

Физические основы[править]

Файл:Изотермы намагниченности парапроцесс.jpg
Изотермы намагниченности электролитического никеля

Парапроцесс, или истинное намагничивание, вызван ориентацией спиновых и магнитных моментов тех атомов или ионов, оставшихся неупорядоченными вследствие теплового движения, во внешнем магнитном поле. Упорядочивающая роль внешнего магнитно поля определяется величиной её напряжённости, особенно вблизи температуры Кюри Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle T_C} . При высоких напряжённостях внешнего магнитного поля в результате парапроцесса намагничивание ферро- и ферримагнетиков происходит по всему объёму и определяет поведение вещества как ферро- или ферримагнетика.

Измерения изотерм намагниченности ферромагнитных материалов показывают, что в стадии парапроцесса величина намагниченности Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle M} стремится к значению насыщения Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle M_0} (Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle M_0}  — намагниченность ферро- или ферримагнетика при температуре Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle T=0} К), см. рисунок.

Парапроцесс может возникать и во внешних магнитных полях малой интенсивности в области низких температур из-за упорядочивания магнитных моментов ионов редкоземельных металлов. Также ярко выраженный парапроцесс возникает в зонных ферромагнетиках за счёт расщепления зон Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle 3d} -электронов на подзоны с разнонаправленными спинами.

Из условия равновесного значения Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle {\partial^2 \Phi \over\partial J} = 0 } можно получить уравнение для парапроцесса (истинного намагничивания) ферромагнетиков вблизи точки Кюри Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle T_C} :

Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \alpha\sigma+\beta\sigma^3= H} ,

где Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \sigma}  — удельная намагниченность, равная сумме удельной истинной намагниченности, вызванной внешним магнитным полем, и удельной самопроизвольной намагниченности (на 1 грамм вещества) при данной температуре, Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \alpha} и Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \beta }  — термодинамические коэффициенты (функции от давления Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle P} и температуры Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle T} ).

Уравнение парапроцесса вблизи точки Кюри Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle T_C} можно переписать в виде:

Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \alpha(\sigma_s+\sigma_i)+ \beta(\sigma_s+\sigma_i)^3=H} ,

где

Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \alpha=\frac{2a}{\sigma_0} } ,

Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \beta=\frac{4b}{\sigma_0^3} } ,

Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \sigma_i }  — истинная намагниченность, вызванная внешним магнитным полем.

Уравнение кривой намагниченности в точке Кюри Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle T_C} можно найти, подставив значения Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \sigma_s=0 } и Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \alpha=0 } , получив, таким образом, условие точки Кюри Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle T_C} :

Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \sigma_i=\frac{\sigma_0}{(4b)^{\frac{1}{3}}}H^{\frac{1}{3}} } .

Примечания[править]

  1. ↑ Андреенко А. С., Белов К. П., Никитин С. А., Тишин А. М. [https://ufn.ru/ufn89/ufn89_8/Russian/r898a.pdf МАГНИТОКАЛОРИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ В РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МАГНЕТИКАХ] // Успехи физических наук. — 1989. — том 158. — № 4. — С. 553—579.

Литература[править]

  • Белов К. П. Магнитные превращения. — Москва : Гос. изд-во физ.-мат. литературы, 1969.
  • Белов К. П. Ферриты в сильных магнитных полях. — Москва : Наука, 1972.
  • Вонсовский С. В. Магнетизм. — Москва : Наука, 1984.
  • Мишин Д. Д. Магнитные материалы : учебное пособие для вузов. — Москва : Высшая школа, 1991.

Ссылки[править]

Рувики

Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Рувики» («ruwiki.ru») под названием «Парапроцесс», расположенная по адресу:

—https://ru.ruwiki.ru/wiki/Парапроцесс

Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий.

Всем участникам Рувики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?».

Источник — http://cyclowiki.org/w/index.php?title=Парапроцесс&oldid=2326897