May mga hysteresis magnetic, ferroelectric, dynamic, elastic. Ito ay matatagpuan din sa biology, agham ng lupa, ekonomiya. Bukod dito, ang kakanyahan ng kahulugan na ito ay halos pareho. Ngunit ang artikulo ay tututuon sa magnetic, matututunan mo ang higit pa tungkol sa hindi pangkaraniwang bagay na ito, kung ano ang nakasalalay at kung kailan ito nagpapakita mismo. Ang phenomenon na ito ay pinag-aaralan sa mga unibersidad na may teknikal na pokus, hindi ito kasama sa kurikulum ng paaralan, kaya hindi alam ng lahat ang tungkol dito.
Hysteresis magnetic
Ito ay isang hindi maibabalik at hindi maliwanag na pagdepende ng magnetization index ng isang substance (at ito ay, bilang panuntunan, magnetically ordered ferromagnets) sa isang panlabas na magnetic field. Sa kasong ito, ang patlang ay patuloy na nagbabago - bumababa o tumataas. Ang pangkalahatang dahilan para sa pagkakaroon ng hysteresis ay ang pagkakaroon ng isang hindi matatag na estado at isang matatag na estado sa pinakamababang potensyal na thermodynamic, at mayroon ding hindi maibabalik na mga paglipat sa pagitan nila. Ang Hysteresis ay isa ring pagpapakita ng isang first-order magnetic orientational phase transition. Sa kanila, ang mga paglipat mula sa isang yugto patungo sa isa pa ay nangyayari dahil sa mga metatable na estado. Ang katangian ay isang graph, na tinatawag na "hysteresis loop". Minsan tinatawag din itong "magnetization curve".
Hysteresis loop
Sa graph ng M versus H makikita mo ang:
- Mula sa zero state, kung saan ang M=0 at H=0, na may pagtaas sa H, lumalaki din ang M.
- Kapag tumaas ang field, ang magnetization ay nagiging halos pare-pareho at katumbas ng saturation value.
- Kapag bumaba ang H, nangyayari ang kabaligtaran na pagbabago, ngunit kapag H=0, hindi magiging zero ang magnetization M. Ang pagbabagong ito ay makikita mula sa demagnetization curve. At kapag H=0, ang M ay kukuha ng halaga na katumbas ng natitirang magnetization.
- Habang tumataas ang H sa range –Hm… +Hm, nagbabago ang magnetization sa ikatlong curve.
- Lahat ng tatlong kurba na naglalarawan sa mga proseso ay konektado at bumubuo ng isang uri ng loop. Siya ang naglalarawan sa phenomenon ng hysteresis - ang mga proseso ng magnetization at demagnetization.
Enerhiya ng magnetization
Ang isang loop ay itinuturing na asymmetric sa kaso kapag ang maxima ng H1 field, na inilapat sa reverse at forward na direksyon, ay hindi pareho. Ang isang loop ay inilarawan sa itaas, na katangian ng isang mabagal na proseso ng pagbabalik ng magnetization. Sa kanila, napapanatili ang mga quasi-equilibrium na relasyon sa pagitan ng mga halaga ng H at M. Kinakailangang bigyang pansin ang katotohanan nana sa panahon ng magnetization o demagnetization, ang M ay nahuhuli sa H. At ito ay humahantong sa katotohanan na ang lahat ng enerhiya na nakukuha ng ferromagnetic material sa panahon ng magnetization ay hindi ganap na nailipat sa panahon ng demagnetization cycle. At ang pagkakaibang ito ay napupunta lahat sa pag-init ng ferromagnet. At ang magnetic hysteresis loop ay lumalabas na asymmetric sa kasong ito.
Loop Shape
Ang hugis ng loop ay nakasalalay sa maraming mga parameter - magnetization, lakas ng field, ang pagkakaroon ng mga pagkalugi, atbp. Ang kemikal na komposisyon ng ferromagnet, ang estado ng istruktura nito, temperatura, ang kalikasan at pamamahagi ng mga depekto, ang pagkakaroon ng pagproseso (thermal, thermomagnetic, mekanikal). Samakatuwid, ang hysteresis ng ferromagnets ay maaaring mabago sa pamamagitan ng pagpapailalim sa mga materyales sa mekanikal na pagproseso. Binabago nito ang lahat ng katangian ng materyal.
Hysteresis loss
Sa panahon ng dynamic na remagnetization ng isang ferromagnet sa pamamagitan ng isang alternating magnetic field, ang mga pagkalugi ay sinusunod. Bukod dito, bumubuo lamang sila ng isang maliit na bahagi ng kabuuang pagkalugi ng magnetic. Kung ang mga loop ay may parehong taas (ang parehong maximum na halaga ng magnetization M), ang dynamic na uri ng loop ay mas malawak kaysa sa static. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang mga bagong pagkalugi ay idinagdag sa lahat ng mga pagkalugi. Ang mga ito ay mga dynamic na pagkalugi, kadalasang nauugnay sila sa eddy current, magnetic viscosity. Sa kabuuan, medyo makabuluhang pagkawala ng hysteresis ang nakukuha.
Single-domain ferromagnets
BKung ang mga particle ay may iba't ibang laki, ang proseso ng pag-ikot ay nagaganap. Nangyayari ito dahil hindi kanais-nais ang pagbuo ng mga bagong domain mula sa pananaw ng enerhiya. Ngunit ang proseso ng pag-ikot ng butil ay nahahadlangan ng anisotropy (magnetic). Maaari itong magkaroon ng ibang pinagmulan - mabuo sa kristal mismo, bumangon dahil sa nababanat na stress, atbp.). Ngunit ito ay tiyak sa tulong ng anisotropy na ito na ang magnetization ay hawak ng panloob na larangan. Tinatawag din itong mabisang magnetic anisotropy field. At ang magnetic hysteresis ay lumitaw dahil sa ang katunayan na ang magnetization ay nagbabago sa dalawang direksyon - pasulong at baligtarin. Sa panahon ng remagnetization ng single-domain ferromagnets, maraming jumps ang naganap. Ang magnetization vector M ay lumiliko patungo sa field na H. Bukod dito, ang pagliko ay maaaring maging pare-pareho o hindi pare-pareho.
Multi-domain ferromagnets
Sa kanila, ang magnetization curve ay binuo sa katulad na paraan, ngunit ang mga proseso ay naiiba. Sa panahon ng pagbabalik ng magnetization, nagbabago ang mga hangganan ng domain. Samakatuwid, ang isa sa mga sanhi ng hysteresis ay maaaring ang pagkaantala sa mga pagbabago sa hangganan, pati na rin ang hindi maibabalik na mga pagtalon. Minsan (kung ang mga ferromagnets ay may medyo malaking field), ang magnetic hysteresis ay tinutukoy ng pagkaantala sa paglago at ang pagbuo ng magnetization reversal nuclei. Mula sa mga nuclei na ito nabuo ang istruktura ng domain ng mga ferromagnetic substance.
Teoryang Hysteresis
Dapat isaalang-alang na ang phenomenon ng magnetic hysteresis ay nangyayari rin kapag umiikot ang field H, at hindi lamang kapag nagbabago ito sa sign atlaki. Ito ay tinatawag na hysteresis ng magnetic rotation at tumutugma sa isang pagbabago sa direksyon ng magnetization M na may pagbabago sa direksyon ng field H. Ang paglitaw ng hysteresis ng magnetic rotation ay sinusunod din kapag ang sample ay pinaikot na kamag-anak. sa nakapirming field na H.
Nailalarawan din ng magnetization curve ang magnetic structure ng domain. Ang istraktura ay nagbabago sa panahon ng pagpasa ng magnetization at magnetization reversal na mga proseso. Ang mga pagbabago ay nakasalalay sa kung gaano kalayo ang paglipat ng mga hangganan ng domain at sa mga epekto ng isang panlabas na magnetic field. Ganap na lahat ng maaaring makapagpaantala sa lahat ng prosesong inilarawan sa itaas ay naglalagay ng mga ferromagnets sa isang hindi matatag na estado at nagiging sanhi ng magnetic hysteresis na mangyari.
Dapat isaalang-alang na ang hysteresis ay nakasalalay sa maraming mga parameter. Ang magnetization ay nagbabago sa ilalim ng impluwensya ng mga panlabas na kadahilanan - temperatura, nababanat na stress, samakatuwid, ang hysteresis ay nangyayari. Sa kasong ito, lumilitaw ang isang hysteresis hindi lamang sa magnetization, kundi pati na rin sa lahat ng mga pag-aari kung saan ito nakasalalay. Tulad ng makikita mula dito, ang phenomenon ng hysteresis ay maaaring maobserbahan hindi lamang sa panahon ng magnetization ng materyal, kundi pati na rin sa panahon ng iba pang mga pisikal na proseso na direktang nauugnay o hindi direkta dito.
