Меню Главная Случайная статья Настройки Коэрцитивная сила Материал из https://ru.wikipedia.org Коэрцитивная сила (тж.: коэрцитивное поле, от лат. coercitio «удерживание») — значение напряжённости внешнего магнитного поля, необходимое для полного размагничивания ферро- или ферри- магнитного вещества. Обозначается: ${\displaystyle H_{c}}$. Единица измерения коэрцитивной силы в магнетиках совпадает с единицей напряжённости магнитного поля — в Международной системе единиц (СИ): ампер/метр, в СГС: эрстед. Чем большей коэрцитивной силой обладает постоянный магнит, тем он устойчивее к размагничивающим воздействиям. Понятие «коэрцитивное поле» также используется в физике электретов в значении напряжённости внешнего электрического поля (В/м), необходимой для полной деполяризации сегнетоэлектрического вещества. Содержание 1 Формальное определение 2 Магнитомягкие и магнитотвёрдые ферромагнетики 3 Применение 4 Аналог в сегнетоэлектриках 5 Примечания 6 См. также 7 Литература Формальное определение Коэрцитивная сила — такое размагничивающее внешнее магнитное поле напряжённостью ${\displaystyle H}$, которое необходимо приложить к ферромагнетику, предварительно намагниченному до насыщения, чтобы довести до нуля его намагниченность ${\displaystyle M}$ или индукцию магнитного поля ${\displaystyle B}$ внутри. Соответственно, коэрцитивная сила ${\displaystyle H_{C}}$ может определяться из кривых ${\displaystyle M(H)}$ или из кривых ${\displaystyle B(H)}$ (обозначения: ${\displaystyle H_{C}^{M}}$ или ${\displaystyle H_{C}^{B}}$). Рисунок справа отвечает варианту ${\displaystyle H_{C}=H_{C}^{B}}$. Коэрцитивная сила ${\displaystyle H_{C}^{M}}$ всегда по модулю больше, чем ${\displaystyle H_{C}^{B}}$. Действительно, при ${\displaystyle H=H_{C}^{B}}$ вследствие соотношения ${\displaystyle B=\mu _{0}H+\mu _{0}M}$ (где ${\displaystyle \mu _{0}}$ — магнитная постоянная; записано в СИ), имеем ${\displaystyle M=-H_{C}^{B}>0}$, то есть намагниченность ${\displaystyle M}$ в этом состоянии положительна. Значит, чтобы её обнулить (для попадания в состояние ${\displaystyle H=H_{C}^{M}}$), необходимо подальше сместиться в область отрицательных ${\displaystyle H}$, по сравнению с ${\displaystyle H_{C}^{B}}$. Магнитомягкие и магнитотвёрдые ферромагнетики Коэрцитивная сила некоторых ферромагнитных материалов Материал Коэрцитивная сила (кА/м) Супермаллой (16Fe:79Ni:5Mo) 0,0002[1]:131,133 Пермаллой (Fe:4Ni) 0,0008—0,08[2] Железные опилки (чистота железа 0,9995 по массе) 0,004-37,4[3][4] Электротехническая сталь (11Fe:Si) 0,032—0,072[5] Низкоуглеродистая конструкционная сталь (1896) 0,16[6] Ni (чистота 0,99 по массе) 0,056—23[4][7] Магнитотвёрдый феррит (ZnxFeNi1xO3) 1,2—16[8] Сплав 2Fe:Co[9] 19[4] Кобальт (чистота 0,99 по массе) 0,8—72[10] Алнико 30—150[11] Металлическое покрытие поверхности магнитных дисков (Cr:Co:Pt) 140[12] Неодимовый магнит (NdFeB) 800—950[13][14] 12Fe:13Pt (Fe48Pt52) 980[15] Сплав (Dy,Nb,Ga,Co:2Nd:14Fe:B) 2040—2090[16][17] Самарий-кобальтовый магнит (2Sm:17Fe:3N, при 10 K) <40—2800[18][19] Самарий-кобальтовый магнит 3200[20] По величине коэрцитивной силы магнитные материалы условно разделяются на: Магнитомягкие материалы — материалы с низкой коэрцитивной силой, которые намагничиваются до насыщения и перемагничиваются в относительно слабых магнитных полях напряжённостью до 4 кА/м[21]. После перемагничивания внешне они не проявляют магнитных свойств, так как состоят из хаотически ориентированных намагниченных до насыщения областей. Примером могут служить различные стали. Магнитотвёрдые материалы — материалы с высокой коэрцитивной силой, которые намагничиваются до насыщения и перемагничиваются в сравнительно сильных магнитных полях напряжённостью в тысячи и десятки тысяч ампер на метр. После намагничивания магнитнотвёрдые материалы остаются постоянными магнитами из-за высоких значений коэрцитивной силы и магнитной индукции. Примерами являются редкоземельные магниты NdFeB и SmCo, бариевые и стронциевые магнитотвёрдые ферриты. Значения коэрцитивной силы некоторых ферромагнитных материалов приведены в таблице. Коэрцитивная сила сильно зависит от текстурованности материала, режима его термообработки, направления намагничивающего поля для текстурованных и анизотропных материалов, поэтому в таблице для некоторых материалов приведены диапазоны изменения коэрцитивной силы. Применение Коэрцитивная сила — сильно структурно-чувствительная характеристика, и она часто используется для анализа структурных и фазовых превращений, а также для изучения дефектов кристаллической решётки, образующихся при тех или иных воздействиях на металл (пластическая деформация, облучение и др.) Аналог в сегнетоэлектриках Существуют материалы — сегнетоэлектрики — электрические свойства которых во многом подобны магнитным свойствам ферромагнетиков. А именно, зависимость величины электрического смещения ${\displaystyle D(E)}$ от наложенного поля ${\displaystyle E}$ в них аналогична зависимостям ${\displaystyle B(H)}$ в ферромагнитной среде. Она характеризуется гистерезисом и рядом других деталей. При этом, ${\displaystyle {\vec {E}}}$ выступает эквивалентом ${\displaystyle {\vec {H}}}$, вектор поляризованности ${\displaystyle {\vec {P}}}$ — эквивалентом ${\displaystyle {\vec {M}}}$, а ${\displaystyle {\vec {D}}}$ — вместо ${\displaystyle {\vec {B}}}$. Напряжённость магнитного поля ${\displaystyle H_{C}}$ имеет аналогом ${\displaystyle E_{C}}$; он несёт смысл напряжённости внешнего электрического поля, необходимой для полной деполяризации сегнетоэлектрического вещества, и тоже именуется коэрцитивным полем. Представленные выше рассуждения о вариантах коэрцитивных сил ${\displaystyle H_{C}^{M}}$ и ${\displaystyle H_{C}^{B}}$ вполне могут быть переадресованы к ${\displaystyle E_{C}^{P}}$ и ${\displaystyle E_{C}^{D}}$. Примечания Tumanski, S. Handbook of magnetic measurements. — Boca Raton, FL : CRC Press, 2011. — ISBN 9781439829523. M. A. Akhter-D. J. Mapps-Y. Q. Ma Tan-Amanda Petford-Long-R. Doole; Mapps; Ma Tan; Petford-Long; Doole (1997). Thickness and grain-size dependence of the coercivity in permalloy thin films. Journal of Applied Physics. 81 (8): 4122. Bibcode:1997JAP....81.4122A. doi:10.1063/1.365100. [1] Архивировано 4 февраля 2008 года. 1 2 3 Magnetic Properties of Solids  (неопр.). Hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. Дата обращения: 22 ноября 2014. Архивировано 22 августа 2014 года. timeout  (неопр.). Cartech.ides.com. Дата обращения: 22 ноября 2014. (недоступная ссылка) Thompson, Silvanus Phillips. Dynamo-electric machinery. — 1896. Источник  (неопр.). Дата обращения: 15 сентября 2020. Архивировано 8 мая 2020 года. Orloff, Jon. Handbook of Charged Particle Optics, Second Edition. — 2017-12-19. — ISBN 9781420045550. Источник  (неопр.). Дата обращения: 15 сентября 2020. Архивировано 24 сентября 2020 года. Архивированная копия  (неопр.). Дата обращения: 15 сентября 2020. Архивировано 30 октября 2020 года. WONDERMAGNET.COM - NdFeB Magnets, Magnet Wire, Books, Weird Science, Needful Things  (неопр.). Wondermagnet.com. Дата обращения: 22 ноября 2014. Архивировано из оригинала 11 февраля 2015 года. Chen & Nikles, 2002 High coercivity Sm2Fe17Nx and related phases in sputtered film samples  (неопр.). Cat.inist.fr. Дата обращения: 22 ноября 2014. Архивировано 12 июня 2012 года. ГОСТ 19693-74  (неопр.). — Материалы магнитные. Термины и определения. Дата обращения: 5 октября 2010. Архивировано 17 июня 2012 года. См. также Магнитный гистерезис Магнетизм Алнико Ални Литература