Меню Главная Случайная статья Настройки Домен (магнетизм) Материал из https://ru.wikipedia.org Домен, область Вейса[1] — макроскопическая область в магнитном кристалле, в которой ориентация вектора спонтанной однородной намагниченности[2] или вектора антиферромагнетизма[3] (при температуре ниже точки Кюри или Нееля соответственно) определенным — строго упорядоченным — образом повернута или сдвинута[4], то есть поляризована относительно направлений соответствующего вектора в соседних доменах. Домены могут состоять из огромного числа магнитно-упорядоченных атомов и видимы иногда невооружённым глазом (размеры порядка 102 см3). Домены существуют в ферро- и антиферромагнитных, сегнетоэлектрических кристаллах и других веществах, обладающих спонтанным дальним порядком. Впервые понятие областей самопроизвольной намагниченности было введено Пьером Вейсом в 1907 году для ферромагнетиков[1]. Содержание 1 Доменная теория 2 Наблюдение доменов 3 Применения на практике 4 См. также 5 Примечания 6 Литература Доменная теория Рассмотрим плоскую квадратную ферромагнитную пластинку толщиной ${\displaystyle h}$ с площадью ${\displaystyle L^{2}}$. Равновесное распределение вектора намагниченности соответствует минимуму полной энергии пластинки. Полная энергия включает в себя энергию обменного взаимодействия ${\displaystyle W_{e}}$, энергию магнитной анизотропии ${\displaystyle W_{a}}$, энергию доменных границ ${\displaystyle W_{d}}$, энергию ${\displaystyle W_{m}}$, связанную с возникновением вокруг пластины магнитного поля[5]. В случае, когда пластинка однородно намагничена, и вектор намагниченности лежит на кристаллографической оси, соответствующей минимуму магнитной анизотропии, достигается минимум суммы ${\displaystyle W_{e}+W_{a}}$. С другой стороны, в таком случае очень большой оказывается энергия ${\displaystyle W_{m}}$[6], так как вокруг пластины образуется магнитное поле, силовые линии которого далеко выходят из этой пластины. Величина этой энергии будет меньше в том случае, когда меньше магнитное поле вокруг пластины. Такая ситуация реализуется[6], когда пластина разбивается на области (домены), в каждой из которых вектор намагниченности везде направлен по оси легкого намагничивания, но в соседних доменах направления вектора намагниченности различны. С одной стороны, при такой конфигурации энергия ${\displaystyle W_{m}}$ уменьшается, но, с другой стороны, с увеличением числа доменов возрастает энергия доменных границ ${\displaystyle W_{d}}$, так как сосуществование антипараллельных спинов невыгодно с точки зрения энергии обменного взаимодействия. Энергия ${\displaystyle W_{m}}$ по величине может быть оценена следующим образом[5]: ${\displaystyle W_{m}=M^{2}dL^{2},}$ где ${\displaystyle d}$ — толщина домена, ${\displaystyle M}$ — модуль вектора намагниченности внутри домена. Энергия доменных границ определяется с помощью поверхностной энергии доменных границ ${\displaystyle \sigma }$: ${\displaystyle W_{d}=\sigma LhN,}$ где ${\displaystyle N=L/d}$ — число доменных границ. Тогда полная энергия выглядит следующим образом: ${\displaystyle W_{d}+W_{m}=\sigma L^{2}{\frac {h}{d}}+M^{2}dL^{2}}$. Оптимальный размер домена, при котором достигается минимум суммы ${\displaystyle W_{d}+W_{m}}$, зависит от параметров пластины следующим образом[5][6][7]: ${\displaystyle d_{opt}^{2}=l_{0}h,}$ где ${\displaystyle l_{0}=\sigma /M^{2}}$ — характеристическая длина. Наблюдение доменов Применения на практике хранение данных на жестких дисках осуществляется с использованием горизонтально или вертикально расположенных магнитных доменов; магнитные домены, перемещаемые по специальных трекам, могут быть использованы при создании перспективной трековой памяти[8]. См. также Уравнение Ландау — Лифшица Доменная стенка Примечания 1 2 Вейса области // Физический энциклопедический словарь. В 5 томах (рус.) / Гл. ред. Б. А. Введенский, Б.М. Вул. — М.: Советская энциклопедия, 1960. — Т. 1. — С. 242. — 664 с. — 50 000 экз. Ферромагнитные домены  (неопр.). Физическая энциклопедия. Дата обращения: 17 апреля 2011. Архивировано 27 января 2012 года. Антиферромагнитные домены  (неопр.). Физическая энциклопедия. Дата обращения: 17 апреля 2011. Архивировано 26 января 2012 года. В общем случае у веществ, молекулы которых обладают моментом в отсутствие поля, будут присутствовать два (оба) механизма поляризации: наряду с поворотами атомов/молекул могут происходить и смещения электронов (электронной плотности). 1 2 3 В.Д. Бучельников. Физика магнитных доменов // Соросовский образовательный журнал. — 1997. — № 12. 1 2 3 iXBT.com :: Все новости :: Ученые IBM приближают создание «трековой памяти» к реальности Архивная копия от 1 января 2011 на Wayback Machine Литература Китайгородский А. И. Физика для всех: Электроны. — 2-е изд., перераб. — М.: Наука. Главная редакция физ.-мат. литературы, 1982. — с. 122—124. — 208 с.