M. agayev, D. C.ƏSGƏrov fiZİkadan laboratoriya iŞLƏRİNƏ RƏHBƏRLİK

LABARATORIYA IŞI № 26

FERROMAQNITLƏRIN MAQNIT XASSƏLƏRININ ÖYRƏNILMƏSI

Işin məqsədi: Dəyişən maqnit sahəsində ferromaqnetiklərin maqnit xassələrinin təcrübi öyrənilməsi və ferromaqnetiklərin maqnitləşməsi prosesinin elektron ossiloqrafı vasitəsi ilə tədqiq olunması vərdişlərini yiyələnmə.

Ləvazimat: Səs tezlikli generator, ikikanallı ossiloqraf, nümunə(toroid), kondensatorlar, müqavimət.

Qısa nəzəri məlumat.

Maqnit nüfuzluğu çox büyük olan maddələrə ferromaqnetiklər deyilir. Ferromaqnetiklər Fe, Ni, Co, Gd və onların başqa metallarla ərintiləridir. Ferromaqnetiklər bir sıra xüsusiyyətlərinə görə başqa maqnetiklərdən fərqlənir. Ferromaqnetiklərin maqnitləşməsi zamanı histerezis hadisəsi müşahidə olunur.

Bu hadisənin mahiyyəti ondan ibarətdir ki, ferromaqnetiklər maqnit induksiyası yalnız maqnitləşdirici sahənin intensivliyinin  verilmiş anındakı qiymətindən deyil, həm də bundan qabaqkı anlarda onun necə dəyişməsindən asılıdır. Ferromaqnetiklər üçün diferensial maqnit nüfuzluğu əmsalı anlayışı daxil edilir.

(1)

Əgər ferromaqnit intensivliyi tədricən artan maqnit sahəsində yerləşdirilərsə, onun maqnitləsməsini doyma halına qədər çatdırmaq olar. Bu B-nin H-dan asılılıq qrafikinin OA hissəsi ilə ifadə olunur (Şəkil 1). Maqnitləşdirici sahəni sıfıra qədər azaltsaq maqnitləşmə əyrisi AO istiqamətində deyil, AC istiqamətində gedəcəkdir. Nəticədə H=0 olduğu halda ferromaqnitdə B_r - qədər qalıq maqnetizmi qalır. Nümunəni tam maqnitsizləşdirmək üçün ona əks istiqamətdə mənfi H_c qədər maqnit sahəsi tətbiq etmək lazımdır. Burada H_c intensivliyi koersetiv qüvvə adlanır. Beləliklə H-ın qiymətini artırdıqca ferromaqnit C nöqtəsində tam maqnitsizləşmiş olacaqdır. H-ın sonrakı artımında isə ferromaqnit yenidən maqnitləşərək D nöqtəsində doyma halına çatır. B-nin H-dan bu asılılığı histerezis ilgəyi adlanır.

Ferromaqnetizmin təbiətini kvant mexanikası köməyi ilə aydınlaşdırmaq mümkün olmuşdur. Müəyyən səraitdə kristallarda kvant təbiətli mübadilə qüvvələri meydana çıxır ki, onları da ayrı-ayrı atomların maqnit momentlərinin bir-birnə paralel düzülməsini təmin edir. Nəticədə ölçüləri 1÷10 mkm olan və domenlər adlanan spontan maqnitləşmə oblastları yaranır (Şəkil 2a). Xarici sahə olmadıqda domenlərin maqnit momentləri müxtəlif istiqamətlərə yönəlir və bütövlükdə ferromaqnit maqnitləşməmiş olur (Şəkil 2b). Xarici sahədə domenlər maqnit sahəsi istiqamətində yönəlir və mühit maqnitləşmiş olur (Şəkil 2c).

Şəkil 2