காந்தமாக்கல் மற்றும் காந்த பொருட்கள்

காந்த பண்புகளைக் கொண்ட ஒரு பொருளின் இருப்பு காந்தப்புலத்தின் அளவுருக்களில் மாற்றத்தில் வெளிப்படுகிறது, இது காந்தம் அல்லாத இடத்தில் புலத்துடன் ஒப்பிடப்படுகிறது. நுண்ணிய பிரதிநிதித்துவத்தில் நிகழும் இயற்பியல் செயல்முறைகள் மைக்ரோ கரண்ட்களின் காந்தத் தருணங்களின் காந்தப்புலத்தின் செல்வாக்கின் கீழ் பொருளில் தோற்றத்துடன் தொடர்புடையது, இதன் தொகுதி அடர்த்தி காந்தமயமாக்கல் திசையன் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

பொருளை உள்ளே வைக்கும்போது அதில் காந்தமயமாக்கலின் தோற்றம் காந்த புலம் புலத்தின் திசையில் மைக்ரோ கரண்ட்களில் சுற்றும் காந்த தருணங்களின் படிப்படியான முன்னுரிமை நோக்குநிலையின் செயல்முறையால் விளக்கப்படுகிறது. பொருளில் மைக்ரோ கரண்ட்களை உருவாக்குவதற்கு ஒரு பெரிய பங்களிப்பு எலக்ட்ரான்களின் இயக்கம்: அணுக்களுடன் தொடர்புடைய எலக்ட்ரான்களின் சுழற்சி மற்றும் சுற்றுப்பாதை இயக்கம், சுழல் மற்றும் கடத்தல் எலக்ட்ரான்களின் இலவச இயக்கம்.

அவற்றின் காந்த பண்புகளின்படி, அனைத்து பொருட்களும் பாரா காந்தங்கள், காந்தங்கள், ஃபெரோமேக்னெட்டுகள், ஆன்டிஃபெரோ காந்தங்கள் மற்றும் ஃபெரைட்டுகள் என பிரிக்கப்படுகின்றன ... ஒரு பொருளின் ஒன்று அல்லது மற்றொரு வகுப்பிற்கு சொந்தமானது எலக்ட்ரான்களின் காந்த தருணங்களின் காந்தத்தின் எதிர்வினையின் தன்மையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. மல்டி எலக்ட்ரான் அணுக்கள் மற்றும் படிக அமைப்புகளில் எலக்ட்ரான்களின் வலுவான தொடர்புகளின் நிலைமைகளின் கீழ் புலம்.

டயமேக்னெட்டுகள் மற்றும் பாரா காந்தங்கள் பலவீனமான காந்தப் பொருட்கள். ஃபெரோ காந்தங்களில் மிகவும் வலுவான காந்தமயமாக்கல் விளைவு காணப்படுகிறது.

அத்தகைய பொருட்களுக்கான காந்த உணர்திறன் (காந்தமயமாக்கல் மற்றும் புல வலிமை திசையன்களின் முழுமையான மதிப்புகளின் விகிதம்) நேர்மறையானது மற்றும் பல பல்லாயிரக்கணக்கானவற்றை அடையலாம். ஃபெரோ காந்தங்களில், தன்னிச்சையான ஒரு திசை காந்தமயமாக்கலின் பகுதிகள் - டொமைன்கள் - உருவாகின்றன.

ஃபெரோ காந்தவியல் மாற்றம் உலோகங்களின் படிகங்களில் காணப்படுகிறது: இரும்பு, கோபால்ட், நிக்கல் மற்றும் பல உலோகக் கலவைகள்.

வலிமையை அதிகரிக்கும் வெளிப்புற காந்தப்புலம் பயன்படுத்தப்படும் போது, ​​தன்னிச்சையான காந்தமயமாக்கல் திசையன்கள், ஆரம்பத்தில் வெவ்வேறு பகுதிகளில் வெவ்வேறு வழிகளில், படிப்படியாக ஒரே திசையில் சீரமைக்கப்படுகின்றன. இந்த செயல்முறை தொழில்நுட்ப காந்தமயமாக்கல் என்று அழைக்கப்படுகிறது… இது ஒரு ஆரம்ப காந்தமயமாக்கல் வளைவால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது - தூண்டல் அல்லது காந்தமயமாக்கலின் சார்பு இதன் விளைவாக காந்தப்புல வலிமை பொருளில்.

ஒப்பீட்டளவில் சிறிய புல வலிமையுடன் (பிரிவு I) காந்தமயமாக்கலில் விரைவான அதிகரிப்பு உள்ளது, முக்கியமாக புல வலிமை திசையன்களின் திசைகளின் நேர்மறை அரைக்கோளத்தில் காந்தமயமாக்கல் நோக்குநிலையுடன் களங்களின் அளவு அதிகரிப்பதன் காரணமாக. அதே நேரத்தில், எதிர்மறை அரைக்கோளத்தில் உள்ள களங்களின் அளவுகள் விகிதாசாரமாக குறைக்கப்படுகின்றன.ஒரு சிறிய அளவிற்கு, இந்த பகுதிகளின் பரிமாணங்கள் மாறுகின்றன, இதன் காந்தமாக்கல் செறிவு திசையன் விமானத்திற்கு ஆர்த்தோகனல் நெருக்கமாக உள்ளது.

தீவிரத்தில் மேலும் அதிகரிப்புடன், தொழில்நுட்ப செறிவூட்டல் (புள்ளி S) அடையும் வரை, புலத்துடன் டொமைன் காந்தமாக்கல் திசையன்களின் சுழற்சியின் செயல்முறைகள் ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன (பிரிவு II). இதன் விளைவாக ஏற்படும் காந்தமயமாக்கலின் அடுத்தடுத்த அதிகரிப்பு மற்றும் புலத்தில் உள்ள அனைத்து பகுதிகளின் ஒரே நோக்குநிலையின் சாதனையும் எலக்ட்ரான்களின் வெப்ப இயக்கத்தால் தடுக்கப்படுகிறது. பகுதி III இயற்கையில் பாரா காந்த செயல்முறைகளைப் போன்றது, அங்கு காந்தமயமாக்கலின் அதிகரிப்பு வெப்ப இயக்கத்தால் திசைதிருப்பப்பட்ட சில சுழல் காந்தத் தருணங்களின் நோக்குநிலை காரணமாகும்.அதிக வெப்பநிலையுடன், திசைதிருப்பும் வெப்ப இயக்கம் அதிகரிக்கிறது மற்றும் பொருளின் காந்தமயமாக்கல் குறைகிறது.

கொடுக்கப்பட்ட ஃபெரோ காந்தப் பொருளுக்கு, டொமைன் கட்டமைப்பின் ஃபெரோ காந்த வரிசைப்படுத்தல் மற்றும் காந்தமயமாக்கல் மறைந்துவிடும் ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலை உள்ளது. பொருள் பரமகாந்தமாகிறது. இந்த வெப்பநிலை கியூரி புள்ளி என்று அழைக்கப்படுகிறது. இரும்பைப் பொறுத்தவரை, கியூரி புள்ளி 790 ° C, நிக்கலுக்கு - 340 ° C, கோபால்ட்டுக்கு - 1150 ° C க்கு ஒத்திருக்கிறது.

கியூரி புள்ளிக்குக் கீழே வெப்பநிலையைக் குறைப்பது பொருளின் காந்தப் பண்புகளை மீண்டும் மீட்டெடுக்கிறது: வெளிப்புற காந்தப்புலம் இல்லாவிட்டால், பூஜ்ஜிய நெட்வொர்க் காந்தமயமாக்கலுடன் டொமைன் அமைப்பு. எனவே, கியூரி புள்ளிக்கு மேலே உள்ள ஃபெரோமேக்னடிக் பொருட்களால் செய்யப்பட்ட வெப்பமூட்டும் பொருட்கள் அவற்றை முழுமையாக காந்தமாக்குவதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

ஆரம்ப காந்தமயமாக்கல் வளைவு

காந்தப்புலத்தில் ஏற்படும் மாற்றத்துடன் தொடர்புடைய ஃபெரோ காந்தப் பொருட்களின் காந்தமயமாக்கல் செயல்முறைகள் மீளக்கூடிய மற்றும் மீளமுடியாததாக பிரிக்கப்படுகின்றன.வெளிப்புற புல தொந்தரவுகளை நீக்கிய பிறகு, பொருளின் காந்தமயமாக்கல் அதன் அசல் நிலைக்குத் திரும்பினால், இந்த செயல்முறை மீளக்கூடியது, இல்லையெனில் அது மீள முடியாதது.

பகுதி I காந்தமயமாக்கல் வளைவின் (ரேலீ மண்டலம்) சிறிய ஆரம்பப் பிரிவில், டொமைன் சுவர்களின் சிறிய இடப்பெயர்வுகளிலும், II, III பகுதிகளிலும் காந்தமாக்கல் திசையன்கள் சுழலும் போது மீளக்கூடிய மாற்றங்கள் காணப்படுகின்றன. பிரிவு I இன் முக்கிய பகுதியானது காந்தமாக்கல் தலைகீழ் மாற்ற முடியாத செயல்முறையைக் கையாள்கிறது, இது முக்கியமாக ஃபெரோ காந்தப் பொருட்களின் ஹிஸ்டெரிசிஸ் பண்புகளை தீர்மானிக்கிறது (காந்தப்புலத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்களிலிருந்து காந்தமயமாக்கலில் ஏற்படும் மாற்றங்களின் பின்னடைவு).

வளைவுகள் எனப்படும் ஹிஸ்டெரிசிஸ் லூப் சுழற்சியாக மாறும் வெளிப்புற காந்தப்புலத்தின் செல்வாக்கின் கீழ் ஒரு ஃபெரோ காந்தத்தின் காந்தமயமாக்கலில் ஏற்படும் மாற்றத்தை பிரதிபலிக்கிறது.

காந்தப் பொருட்களைச் சோதிக்கும் போது, ​​காந்தப்புல அளவுருக்கள் பி (எச்) அல்லது எம் (எச்) ஆகியவற்றின் செயல்பாடுகளுக்காக ஹிஸ்டெரிசிஸ் சுழல்கள் கட்டமைக்கப்படுகின்றன, அவை ஒரு நிலையான திசையில் ஒரு திட்டத்தில் பொருளின் உள்ளே பெறப்பட்ட அளவுருக்களின் பொருளைக் கொண்டுள்ளன. பொருள் முன்பு முழுமையாக காந்தமாக்கப்பட்டிருந்தால், காந்தப்புல வலிமையை பூஜ்ஜியத்திலிருந்து Hs வரை படிப்படியாக அதிகரிப்பது ஆரம்ப காந்தமயமாக்கல் வளைவிலிருந்து பல புள்ளிகளைக் கொடுக்கிறது (பிரிவு 0-1).

புள்ளி 1 - தொழில்நுட்ப செறிவு புள்ளி (Bs, Hs). பொருளின் உள்ளே இருக்கும் H விசையை பூஜ்ஜியமாகக் குறைப்பது (பிரிவு 1-2) எஞ்சியிருக்கும் காந்தமயமாக்கல் Br இன் வரம்பு (அதிகபட்ச) மதிப்பைத் தீர்மானிக்க உதவுகிறது மற்றும் முழுமையான demagnetization B = 0 (பிரிவு) அடைய எதிர்மறை புல வலிமையை மேலும் குறைக்கிறது. 2-3) புள்ளியில் H = -HcV - காந்தமயமாக்கலின் போது அதிகபட்ச கட்டாய சக்தி.

மேலும், பொருள் செறிவூட்டலுக்கு எதிர்மறையான திசையில் (பிரிவு 3-4) H = — Hs இல் காந்தமாக்கப்படுகிறது. நேர்மறை திசையில் புல வலிமையில் ஏற்படும் மாற்றம் 4-5-6-1 வளைவில் வரம்பிடும் ஹிஸ்டெரிசிஸ் வளையத்தை மூடுகிறது.

பகுதி சமச்சீர் மற்றும் சமச்சீரற்ற ஹிஸ்டெரிசிஸ் சுழற்சிகளுடன் தொடர்புடைய காந்தப்புல வலிமையை மாற்றுவதன் மூலம் ஹிஸ்டெரிசிஸ் வரம்பு சுழற்சியில் உள்ள பல பொருள் நிலைகளை அடைய முடியும்.

காந்த ஹிஸ்டெரிசிஸ்: 1 - ஆரம்ப காந்தமயமாக்கல் வளைவு; 2 - ஹிஸ்டெரிசிஸ் வரம்பு சுழற்சி; 3 - முக்கிய காந்தமயமாக்கலின் வளைவு; 4 - சமச்சீர் பகுதி சுழற்சிகள்; 5 - சமச்சீரற்ற பகுதி சுழல்கள்

பகுதியளவு சமச்சீரான ஹிஸ்டெரிசிஸ் சுழற்சிகள் அவற்றின் முனைகளை பிரதான காந்தமயமாக்கல் வளைவில் வைக்கின்றன, இது வரம்பு சுழற்சியுடன் ஒத்துப்போகும் வரை இந்த சுழற்சிகளின் செங்குத்துகளின் தொகுப்பாக வரையறுக்கப்படுகிறது.

பகுதி சமச்சீரற்ற ஹிஸ்டெரிசிஸ் சுழல்கள் தொடக்கப் புள்ளி முக்கிய காந்தமயமாக்கல் வளைவில் இல்லை என்றால், புல வலிமையில் சமச்சீர் மாற்றத்துடன், நேர்மறை அல்லது எதிர்மறை திசையில் புல வலிமையில் சமச்சீரற்ற மாற்றத்துடன்.

வற்புறுத்தும் சக்தியின் மதிப்புகளைப் பொறுத்து, ஃபெரோ காந்தப் பொருட்கள் காந்த ரீதியாக மென்மையாகவும் காந்த ரீதியாக கடினமாகவும் பிரிக்கப்படுகின்றன.

மென்மையான காந்தப் பொருட்கள் காந்த அமைப்புகளில் காந்தக் கோர்களாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன... இந்தப் பொருட்கள் குறைந்த வலுக்கட்டாய விசை, அதிக காந்த ஊடுருவல் மற்றும் செறிவூட்டல் தூண்டல்.

கடினமான காந்தப் பொருட்கள் ஒரு பெரிய வற்புறுத்தல் சக்தியைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் காந்தத்திற்கு முந்தைய நிலையில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன நிரந்தர காந்தங்கள் - காந்தப்புலத்தின் முதன்மை ஆதாரங்கள்.

அவற்றின் காந்தப் பண்புகளின்படி, ஆன்டிஃபெரோ காந்தங்களைச் சேர்ந்த பொருட்கள் உள்ளன... அண்டை அணுக்களின் சுழல்களின் எதிரெதிர் அமைப்பு அவர்களுக்கு ஆற்றலுடன் மிகவும் சாதகமானதாக மாறும். படிக லட்டு சமச்சீரற்ற தன்மையின் காரணமாக குறிப்பிடத்தக்க உள்ளார்ந்த காந்தத் தருணத்தைக் கொண்ட ஆன்டிஃபெரோ காந்தங்கள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன... இத்தகைய பொருட்கள் ஃபெரிமேக்னெட்டுகள் (ஃபெரைட்டுகள்) என்று அழைக்கப்படுகின்றன... உலோக ஃபெரோ காந்தப் பொருட்கள் போலல்லாமல், ஃபெரைட்டுகள் குறைக்கடத்திகள் மற்றும் ஆற்றல் இழப்பைக் கணிசமாகக் குறைக்கின்றன. மாற்று காந்தப்புலங்களில் சுழல் நீரோட்டங்கள்.

பல்வேறு ஃபெரோ காந்தப் பொருட்களின் காந்தமயமாக்கல் வளைவுகள்