Коэрцитивная сила: различия между версиями

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Интерактивная навигация по истории
[непроверенная версия][отпатрулированная версия]
← Предыдущая правка
Содержимое удалено Содержимое добавлено
ВизуальныйВики-текст
Нет описания правки
 
(не показано 26 промежуточных версий 18 участников)
Строка 1: Строка 1:
{{Значения|Сила (значения)}}
{{Значения|Сила (значения)}}
[[Файл:Cycle d'hystérésis d'un matériau ferromagnétique doux.jpg|thumb|300px|Предельная [[петля гистерезиса]] [[Ферромагнетики|ферромагнетика]] или [[ферримагнетик]]а. По оси абсцисс отложена [[магнитное поле|напряженность внешнего магнитного поля]], по оси ординат — индукция в материале. <math>\pm B_{sat}</math> — индукция насыщения, <math>\pm B_{r}</math> — остаточная намагниченность, <math>\pm H_{c}</math> — коэрцитивная сила.]]
[[Файл:Hysteresiscurve.svg|thumb]]
'''Коэрцити́вная си́ла''' (от {{lang-la|coercitio}} «удерживание») — это значение [[напряжённость магнитного поля|напряжённости]] внешнего [[магнитное поле|магнитного поля]], необходимое для полного [[размагничивание|размагничивания]] [[ферромагнетик|ферро-]] или [[ферримагнетик|ферримагнитного]] вещества.
'''Коэрцитивная сила''' — такое [[размагничивание|размагничивающее]] внешнее [[магнитное поле]] [[напряженность магнитного поля|напряженностью]] <math>H\,</math>, которое необходимо приложить к [[ферромагнетик]]у, предварительно [[намагничивание|намагниченному]] до насыщения, чтобы довести до нуля его [[намагниченность]] <math>J\,</math> или [[магнитная индукция|индукцию]] магнитного поля <math>B\,</math> внутри.


Единица измерения коэрцитивной силы совпадает с единицей напряжённости магнитного поля и в [[Международная система единиц|Международной системе единиц (СИ)]] — [[ампер]]/[[метр]], в [[СГС]] — [[Эрстед (единица измерения)|эрстед]]. Обычно обозначается <math>H_{c}.</math>
[[Файл:B-H loop.png|thumb|left|200px|Fig. 2. Семейство петель гистерезиса в координатах H-B ([[Напряженность магнитного поля]]-[[Магнитная индукция]]) для [[Электротехническая сталь|(анизотропной?текстурированной) (grain-oriented) электротехнической стали]] при синусоидальном изменении полей со временем с амплитудами от 0.3 T to 1.7 T. B<sub>R</sub> обозначена ''[[остаточная намагниченность]]'', H<sub>C</sub> — ''[[коэрцитивное поле]]''.]]


Чем большей коэрцитивной силой обладает постоянный магнит, тем он устойчивее к размагничивающим факторам.
Соответственно рассматривают коэрцитивную силу <math>H_{C} \,</math>, полученную по циклу <math>I(H)\,</math>, или по циклу <math>B(H)\,</math>. Обозначают соответственно <math>H^I_{C} \,</math> и <math>H^B_{C} \,</math>


== Формальное определение ==
Коэрцитивная сила <math>H^I_{C}\,</math> всегда больше <math>H^B_{C}\,</math>. Этот факт объясняется тем, что в правой полуплоскости графика [[Магнитный гистерезис|гистерезиса]] значение <math>B\,</math> больше, чем <math>H\,</math>, на величину <math>4\pi I\,</math>:
[[Файл:B-H loop.png|thumb|Семейство петель гистерезиса в координатах <math>H-B</math> ([[Напряженность магнитного поля]]-[[Магнитная индукция]]) для (анизотропной? текстурированной) ({{lang-en|grain-oriented}}) [[Электротехническая сталь|электротехнической стали]] при синусоидальном изменении полей со временем с амплитудами от 0,3 Tл до 1,7 Tл. <math>B_R</math> обозначена ''[[остаточная намагниченность]]'', <math>H_C</math> — ''[[коэрцитивное поле]]''.]]


Коэрцитивная сила — такое размагничивающее внешнее магнитное поле напряжённостью <math>H</math>, которое необходимо приложить к [[ферромагнетик]]у, предварительно намагниченному до насыщения, чтобы довести до нуля его [[намагниченность]] <math>M</math> или [[магнитная индукция|индукцию]] магнитного поля <math>B</math> внутри.
<math>B = H + 4\pi I \,</math>


Соответственно, коэрцитивная сила <math>H_{C}</math> может определяться из кривых <math>M(H)</math> или из кривых <math>B(H)</math> (обозначения: <math>H^M_{C}</math> или <math>H^B_{C}</math>). Рисунок справа отвечает варианту <math>H_C = H^B_{C}</math>.
В левой полуплоскости, наоборот, <math>B\,</math> меньше, чем <math>H\,</math>, на величину <math>4\pi I\,</math>. Соответственно, в первом случае кривые <math>B(H)\,</math> будут располагаться выше кривых <math>4\pi I(H)\,</math>, а во втором — ниже. Это делает цикл гистерезиса <math>B(H)\,</math> уже цикла <math>4\pi I(H)\,</math>.


Коэрцитивная сила <math>H^M_{C}</math> всегда по модулю больше, чем <math>H^B_{C}</math>. Действительно, при <math>H = H^B_{C}</math> вследствие соотношения
Коэрцитивная сила


: <math>B = \mu_0H + \mu_0M</math>
Коэрцитивная сила — (от лат. coercitio — удерживание), значение напряженности магнитного поля, необходимое для полного размагничивания ферро- или ферримагнитного вещества. Измеряется в Ампер/метр (в системе СИ). По величине коэрцитивной силы различают следующие магнитные материалы


(где <math>\mu_0</math> — магнитная постоянная; записано в [[СИ]]), имеем <math>M = -H_C^B > 0</math>, то есть намагниченность <math>M</math> в этом состоянии положительна. Значит, чтобы её обнулить (для попадания в состояние <math>H = H_C^M</math>), необходимо подальше сместиться в область отрицательных <math>H</math>, по сравнению с <math>H_C^B</math>.
[[Магнитомягкие материалы]] — материалы с низкой коэрцитивной силой, которые намагничиваются до насыщения и перемагничиваются в относительно слабых магнитных полях напряжённостью около 8—800 а/м. После перемагничивания внешне они не проявляют магнитных свойств, так как состоят из хаотически ориентированных намагниченных до насыщения областей. Примером могут служить различные стали.
Чем больше коэрцитивной силой обладает магнит, тем он устойчивее к размагничивающим факторам. Магнитотвердые материалы — материалы с высокой коэрцитивной силой, которые намагничиваются до насыщения и перемагничиваются в сравнительно сильных магнитных полях напряжённостью в тысячи и десятки тысяч а/м. После намагничивания магнитно-твердые материалы остаются постоянными магнитами из-за высоких значений коэрцитивной силы и магнитной индукции. Примерами являются [[Редкоземельный магнит|редкоземельные магниты]] NdFeB и SmCo, бариевые и стронциевые магнитотвердые ферриты.


== Магнитомягкие и магнитотвёрдые ферромагнетики ==
== Приложения ==
{| class="wikitable" style="float:left; margin-right:1em; clear:left"
Коэрцитивная сила, как сильно структурно-чувствительная характеристика, часто используется для анализа [[структурное превращение|структурных]] и [[фазовый переход|фазовых превращений]] в магнитных материалах, для изучения [[дефекты кристаллической решётки|дефектов кристаллической решётки]], образующихся при тех или иных воздействиях на [[металл]] ([[пластическая деформация]], [[облучение]] и др.)
|+ Коэрцитивная сила некоторых ферромагнитных материалов
|-
! Материал
! Коэрцитивная<br>сила (кА/м)
|-
| [[Супермаллой]]<br>(16[[Железо|Fe]]:79[[Никель|Ni]]:5[[Молибден|Mo]])
| 0,0002<ref name=Tumanski>{{cite book|last1=Tumanski|first1=S.|title=Handbook of magnetic measurements|date=2011|publisher=CRC Press|location=Boca Raton, FL|isbn=9781439829523}}</ref>{{rp|131,133}}
|-
| [[Пермаллой]] (Fe:4Ni)
| 0,0008—0,08<ref>{{Cite journal|title=Thickness and grain-size dependence of the coercivity in permalloy thin films|journal=Journal of Applied Physics|volume=81|issue=8|pages=4122|author=M. A. Akhter-D. J. Mapps-Y. Q. Ma Tan-Amanda Petford-Long-R. Doole|doi=10.1063/1.365100|year=1997|last2=Mapps|last3=Ma Tan|last4=Petford-Long|last5=Doole|bibcode=1997JAP....81.4122A}}</ref>
|-
| [[Железные опилки]]<br>(чистота железа<br>0,9995 по массе)
| 0,004-37,4<ref name="mysite.du.edu">[http://mysite.du.edu/~jcalvert/phys/iron.htm#Magn] {{webarchive |url=https://web.archive.org/web/20080204195450/http://mysite.du.edu/~jcalvert/phys/iron.htm#Magn |date=2008-02-04 }}</ref><ref name="Magnetic Properties of Solids">{{cite web|url=http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/tables/magprop.html|title=Magnetic Properties of Solids|publisher=Hyperphysics.phy-astr.gsu.edu|accessdate=2014-11-22|archive-date=2014-08-22|archive-url=https://web.archive.org/web/20140822163112/http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/tables/magprop.html|deadlink=no}}</ref>
|-
| [[Электротехническая сталь]]<br>(11Fe:[[Кремний|Si]])
| 0,032—0,072<ref>{{cite web|url=http://cartech.ides.com/datasheet.aspx?E=193~192~191~190~189&CK=1967748|title=timeout|publisher=Cartech.ides.com|accessdate=2014-11-22}}{{Dead link|date=July 2020 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}</ref>
|-
| Низкоуглеродистая<br>[[конструкционная сталь]] (1896)
| 0,16<ref>{{cite book|url=https://books.google.com/books?id=G0cOAAAAYAAJ&pg=PA133|title=Dynamo-electric machinery|accessdate=2014-11-22|last1=Thompson|first1=Silvanus Phillips|year=1896}} {{Cite web |url=https://books.google.com/books?id=G0cOAAAAYAAJ&pg=PA133 |title=Источник |access-date=2020-09-15 |archive-date=2020-05-08 |archive-url=https://web.archive.org/web/20200508224944/https://books.google.com/books?id=G0cOAAAAYAAJ&pg=PA133 |deadlink=unfit }}</ref>
|-
| Ni (чистота 0,99 по массе)
| 0,056—23<ref name="Magnetic Properties of Solids"/><ref>{{Cite journal|title=Influence of rf magnetron sputtering conditions on the magnetic, crystalline, and electrical properties of thin nickel films|journal=Journal of Applied Physics|volume=75|issue=10|pages=5779|author=M. S. Miller-F. E. Stageberg-Y. M. Chow-K. Rook-L. A. Heuer|doi=10.1063/1.355560|year=1994|last2=Stageberg|last3=Chow|last4=Rook|last5=Heuer|bibcode=1994JAP....75.5779M}}</ref>
|-
| [[Ферриты|Магнитотвёрдый феррит]]<br>([[Цинк|Zn]]<sub>x</sub>FeNi<sub>1−x</sub>O<sub>3</sub>)
| 1,2—16<ref>{{Cite journal|journal=IEEE Transactions on Magnetics|volume=33|issue=5|pages=3748–3750|doi=10.1109/20.619559|year=1997|last1=Zhenghong Qian|last2=Geng Wang|last3=Sivertsen|first3=J.M.|last4=Judy|first4=J.H.|title=Ni ''Zn'' ferrite thin films prepared by Facing Target Sputtering|bibcode=1997ITM....33.3748Q}}</ref>
|-
| Сплав 2Fe:[[Кобальт|Co]]<ref>{{cite book|url=https://books.google.com/books?id=y0FF19lud5YC&pg=PA142|title=Handbook of Charged Particle Optics, Second Edition|accessdate=2014-11-22|isbn=9781420045550|last1=Orloff|first1=Jon|date=2017-12-19}} {{Cite web |url=https://books.google.com/books?id=y0FF19lud5YC&pg=PA142 |title=Источник |access-date=2020-09-15 |archive-date=2020-09-24 |archive-url=https://web.archive.org/web/20200924125019/https://books.google.com/books?id=y0FF19lud5YC&pg=PA142 |deadlink=unfit }}</ref>
| 19<ref name="Magnetic Properties of Solids"/>
|-
| [[Кобальт]] (чистота 0,99 по массе)
| 0,8—72<ref name="Pubs">{{Cite journal|title=Magnetic Cobalt Nanowire Thin Films|journal=The Journal of Physical Chemistry B|volume=109|issue=5|pages=1919–22|doi=10.1021/jp045554t|pmid=16851175|year=2005|last1=Luo|first1=Hongmei|last2=Wang|first2=Donghai|last3=He|first3=Jibao|last4=Lu|first4=Yunfeng}}</ref>
|-
| [[Алнико]]
| 30—150<ref>{{Cite web |url=http://www.arnoldmagnetics.com/wp-content/uploads/2017/10/Cast-Alnico-Permanent-Magnet-Brochure-101117-1.pdf |title=Архивированная копия |access-date=2020-09-15 |archive-date=2020-10-30 |archive-url=https://web.archive.org/web/20201030190314/http://www.arnoldmagnetics.com/wp-content/uploads/2017/10/Cast-Alnico-Permanent-Magnet-Brochure-101117-1.pdf |deadlink=no }}</ref>
|-
| Металлическое покрытие<br>поверхности [[Жёсткий диск|магнитных<br>дисков]] ([[Хром|Cr]]:[[Кобальт|Co]]:[[Платина|Pt]])
| 140<ref>{{Cite journal|journal=IEEE Transactions on Magnetics|volume=27|issue=6|pages=5052–5054|doi=10.1109/20.278737|year=1991|last1=Yang|first1=M.M.|last2=Lambert|first2=S.E.|last3=Howard|first3=J.K.|last4=Hwang|first4=C.|title=Laminated CoPt ''Cr''/Cr films for low noise longitudinal recording|bibcode=1991ITM....27.5052Y}}</ref>
|-
| [[Неодимовый магнит]]<br>([[Неодим|Nd]]Fe[[Бор (элемент)|B]])
| 800—950<ref>{{Cite journal|title=High‐remanence rapidly solidified Nd‐Fe‐B: Die‐upset magnets (invited)|journal=Journal of Applied Physics|volume=73|issue=10|pages=5751|author=C. D. Fuerst-E. G. Brewer|doi=10.1063/1.353563|year=1993|last2=Brewer|bibcode=1993JAP....73.5751F}}</ref><ref>{{cite web|url=http://wondermagnet.com/magfaq.html|title=WONDERMAGNET.COM - NdFeB Magnets, Magnet Wire, Books, Weird Science, Needful Things|publisher=Wondermagnet.com|accessdate=2014-11-22|archive-date=2015-02-11|archive-url=https://web.archive.org/web/20150211041455/http://www.wondermagnet.com/magfaq.html|deadlink=yes}}</ref>
|-
| 12Fe:13Pt (Fe<sub>48</sub>Pt<sub>52</sub>)
| ≥980<ref>{{harvnb|Chen|Nikles|2002}}</ref>
|-
| Сплав ([[Диспрозий|Dy]],[[Ниобий|Nb]],[[Галлий|Ga]],Co:2Nd:14Fe:B)
| 2040—2090<ref>{{cite journal|doi=10.1016/j.jmmm.2006.04.029 | volume=308 | issue=1 | title=Study of high-coercivity sintered NdFeB magnets | year=2007 | journal=Journal of Magnetism and Magnetic Materials | pages=20–23 | last1 = Bai | first1 = G. | last2 = Gao | first2 = R.W. | last3 = Sun | first3 = Y. | last4 = Han | first4 = G.B. | last5 = Wang | first5 = B.| bibcode=2007JMMM..308...20B }}</ref><ref>{{cite journal|doi=10.1016/S0304-8853(01)00017-8 | volume=224 | issue=3 | title=Hard magnetic properties of rapidly annealed NdFeB thin films on Nb and V buffer layers |url=https://archive.org/details/sim_journal-of-magnetism-and-magnetic-materials_2001-03_224_3/page/233 | year=2001 | journal=Journal of Magnetism and Magnetic Materials | pages=233–240 | last1 = Jiang | first1 = H. | last2 = Evans | first2 = J. | last3 = O'Shea | first3 = M.J. | last4 = Du | first4 = Jianhua| bibcode=2001JMMM..224..233J }}</ref>
|-
| [[Самарий-кобальтовый магнит]]<br>(2[[Самарий|Sm]]:17Fe:3[[Азот|N]], при 10 K)
| <40—2800<ref>{{Cite journal|journal=IEEE Translation Journal on Magnetics in Japan|volume=7|issue=10|pages=798–804|doi=10.1109/TJMJ.1992.4565502|year=1992|last1=Nakamura|first1=H.|last2=Kurihara|first2=K.|last3=Tatsuki|first3=T.|last4=Sugimoto|first4=S.|last5=Okada|first5=M.|last6=Homma|first6=M.|title=Phase Changes and Magnetic Properties of Sm2Fe17Nx Alloys Heat-Treated in Hydrogen}}</ref><ref>{{cite web|url=http://cat.inist.fr?aModele=afficheN&cpsidt=4841321|title=High coercivity Sm2Fe17Nx and related phases in sputtered film samples|publisher=Cat.inist.fr|accessdate=2014-11-22|archive-date=2012-06-12|archive-url=https://web.archive.org/web/20120612070717/http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=4841321|deadlink=no}}</ref>
|-
| Самарий-кобальтовый магнит
| 3200<ref>{{Cite journal|title=Chemical composition and coercivity of SmCo5 magnets|journal=Journal of Applied Physics|volume=84|issue = 1|pages=368|author=M. F. de Campos-F. J. G. Landgraf-N. H. Saito-S. A. Romero-A. C. Neiva-F. P. Missell-E. de Morais-S. Gama-E. V. Obrucheva-B. V. Jalnin|doi=10.1063/1.368075|year=1998|last2=Landgraf|last3=Saito|last4=Romero|last5=Neiva|last6=Missell|last7=De Morais|last8=Gama|last9=Obrucheva|last10=Jalnin|bibcode=1998JAP....84..368D}}</ref>
|}
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<ref name="gost">{{cite web|url=http://protect.gost.ru/document.aspx?control=7&id=165732|title=ГОСТ 19693-74|description=Материалы магнитные. Термины и определения|accessdate=2010-10-05|archiveurl=https://www.webcitation.org/68TzmpMSu?url=http://protect.gost.ru/document.aspx?control=7|archivedate=2012-06-17|deadlink=no}}</ref>. После перемагничивания внешне они не проявляют магнитных свойств, так как состоят из хаотически ориентированных намагниченных до насыщения областей. Примером могут служить различные стали.
* Магнитотвердые 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 магнитно-твердые материалы остаются постоянными магнитами из-за высоких значений коэрцитивной силы и магнитной индукции. Примерами являются [[Редкоземельный магнит|редкоземельные магниты]] NdFeB и SmCo, [[Барий|бариевые и]] [[Стронций|стронциевые]] магнитотвердые [[Ферриты (оксиферы)|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.
== Литература ==

* {{книга |автор = Лившиц Б.Г., Крапошин В.С, Линецкий Я.Л.|часть = |заглавие = Физические свойства металлов и сплавов|оригинал = |ссылка = |издание = 2-е|место = М.|издательство = Металлургия|год = 1980|том = |страницы = 86-89|страниц = 318|isbn = }}
== Применение ==
Коэрцитивная сила — сильно структурно-чувствительная характеристика, и она часто используется для анализа [[структурное превращение|структурных]] и [[фазовый переход|фазовых превращений]], а также для изучения [[дефекты кристаллической решётки|дефектов кристаллической решётки]], образующихся при тех или иных воздействиях на [[металл]] ([[пластическая деформация]], [[облучение]] и др.)

== Примечания ==
{{примечания}}


== См. также ==
== См. также ==
* [[Магнитный гистерезис]]
* [[Магнитный гистерезис]]
* [[Магнетизм]]
* [[Магнетизм]]
* [[Алнико]]
* [[Ални]]
* [[Ални]]


== Литература ==
{{phys-stub}}
* {{книга |автор = Лившиц Б. Г., Крапошин В. С, Линецкий Я. Л.|часть = |заглавие = Физические свойства металлов и сплавов|оригинал = |ссылка = |издание = 2-е|место = М.|издательство = Металлургия|год = 1980|том = |страницы = 86—89|страниц = 318|isbn = }}
{{rq|style|cleanup|refless|sources}}
* {{cite journal
|doi=10.1021/nl015649w
|first1=Min
|last1=Chen
|first2=David E.
|last2=Nikles
|title=Synthesis, self-assembly, and magnetic properties of Fe<sub>x</sub>Co<sub>y</sub>Pt<sub>100-x-y</sub> nanoparticles
|journal=[[Nano Letters]]
|volume=2
|pages=211–214
|year=2002
|issue=3
|bibcode=2002NanoL...2..211C
|ref=ChenNikles
}}


[[Категория:Магнетизм]]
[[Категория:Магнетизм]]

Текущая версия от 13:13, 24 июля 2024

У этого термина существуют и другие значения, см. Сила (значения).
Предельная петля гистерезиса ферромагнетика или ферримагнетика. По оси абсцисс отложена напряженность внешнего магнитного поля, по оси ординат — индукция в материале.  — индукция насыщения, — остаточная намагниченность,  — коэрцитивная сила.

Коэрцити́вная си́ла (от лат. coercitio «удерживание») — это значение напряжённости внешнего магнитного поля, необходимое для полного размагничивания ферро- или ферримагнитного вещества.

Единица измерения коэрцитивной силы совпадает с единицей напряжённости магнитного поля и в Международной системе единиц (СИ) — ампер/метр, в СГС — эрстед. Обычно обозначается

Чем большей коэрцитивной силой обладает постоянный магнит, тем он устойчивее к размагничивающим факторам.

Формальное определение

[править | править код]
Семейство петель гистерезиса в координатах (Напряженность магнитного поля-Магнитная индукция) для (анизотропной? текстурированной) (англ. grain-oriented) электротехнической стали при синусоидальном изменении полей со временем с амплитудами от 0,3 Tл до 1,7 Tл. обозначена остаточная намагниченность,  — коэрцитивное поле.

Коэрцитивная сила — такое размагничивающее внешнее магнитное поле напряжённостью , которое необходимо приложить к ферромагнетику, предварительно намагниченному до насыщения, чтобы довести до нуля его намагниченность или индукцию магнитного поля внутри.

Соответственно, коэрцитивная сила может определяться из кривых или из кривых (обозначения: или ). Рисунок справа отвечает варианту .

Коэрцитивная сила всегда по модулю больше, чем . Действительно, при вследствие соотношения

(где — магнитная постоянная; записано в СИ), имеем , то есть намагниченность в этом состоянии положительна. Значит, чтобы её обнулить (для попадания в состояние ), необходимо подальше сместиться в область отрицательных , по сравнению с .

Магнитомягкие и магнитотвёрдые ферромагнетики

[править | править код]
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
(ZnxFeNi1−xO3) 		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.
  • Магнитотвердые 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 магнитно-твердые материалы остаются постоянными магнитами из-за высоких значений коэрцитивной силы и магнитной индукции. Примерами являются редкоземельные магниты NdFeB и SmCo, бариевые и стронциевые магнитотвердые 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

[править | править код]

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.)

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ Tumanski, S. Handbook of magnetic measurements. — Boca Raton, FL : CRC Press, 2011. — ISBN 9781439829523.
  2. ↑ 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.
  3. ↑ [1] Архивировано 4 февраля 2008 года.
  4. ↑ 1 2 3 Magnetic Properties of Solids. Hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. Дата обращения: 22 ноября 2014. Архивировано 22 августа 2014 года.
  5. ↑ timeout. Cartech.ides.com. Дата обращения: 22 ноября 2014. (недоступная ссылка)
  6. ↑ Thompson, Silvanus Phillips. Dynamo-electric machinery. — 1896. Источник. Дата обращения: 15 сентября 2020. Архивировано 8 мая 2020 года.
  7. ↑ M. S. Miller-F. E. Stageberg-Y. M. Chow-K. Rook-L. A. Heuer; Stageberg; Chow; Rook; Heuer (1994). "Influence of rf magnetron sputtering conditions on the magnetic, crystalline, and electrical properties of thin nickel films". Journal of Applied Physics. 75 (10): 5779. Bibcode:1994JAP....75.5779M. doi:10.1063/1.355560.
  8. ↑ Zhenghong Qian; Geng Wang; Sivertsen, J.M.; Judy, J.H. (1997). "Ni Zn ferrite thin films prepared by Facing Target Sputtering". IEEE Transactions on Magnetics. 33 (5): 3748—3750. Bibcode:1997ITM....33.3748Q. doi:10.1109/20.619559.
  9. ↑ Orloff, Jon. Handbook of Charged Particle Optics, Second Edition. — 2017-12-19. — ISBN 9781420045550. Источник. Дата обращения: 15 сентября 2020. Архивировано 24 сентября 2020 года.
  10. ↑ Luo, Hongmei; Wang, Donghai; He, Jibao; Lu, Yunfeng (2005). "Magnetic Cobalt Nanowire Thin Films". The Journal of Physical Chemistry B. 109 (5): 1919—22. doi:10.1021/jp045554t. PMID 16851175.
  11. ↑ Архивированная копия. Дата обращения: 15 сентября 2020. Архивировано 30 октября 2020 года.
  12. ↑ Yang, M.M.; Lambert, S.E.; Howard, J.K.; Hwang, C. (1991). "Laminated CoPt Cr/Cr films for low noise longitudinal recording". IEEE Transactions on Magnetics. 27 (6): 5052—5054. Bibcode:1991ITM....27.5052Y. doi:10.1109/20.278737.
  13. ↑ C. D. Fuerst-E. G. Brewer; Brewer (1993). "High‐remanence rapidly solidified Nd‐Fe‐B: Die‐upset magnets (invited)". Journal of Applied Physics. 73 (10): 5751. Bibcode:1993JAP....73.5751F. doi:10.1063/1.353563.
  14. ↑ WONDERMAGNET.COM - NdFeB Magnets, Magnet Wire, Books, Weird Science, Needful Things. Wondermagnet.com. Дата обращения: 22 ноября 2014. Архивировано из оригинала 11 февраля 2015 года.
  15. ↑ Chen & Nikles, 2002
  16. ↑ Bai, G.; Gao, R.W.; Sun, Y.; Han, G.B.; Wang, B. (2007). "Study of high-coercivity sintered NdFeB magnets". Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 308 (1): 20—23. Bibcode:2007JMMM..308...20B. doi:10.1016/j.jmmm.2006.04.029.
  17. ↑ Jiang, H.; Evans, J.; O'Shea, M.J.; Du, Jianhua (2001). "Hard magnetic properties of rapidly annealed NdFeB thin films on Nb and V buffer layers". Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 224 (3): 233—240. Bibcode:2001JMMM..224..233J. doi:10.1016/S0304-8853(01)00017-8.
  18. ↑ Nakamura, H.; Kurihara, K.; Tatsuki, T.; Sugimoto, S.; Okada, M.; Homma, M. (1992). "Phase Changes and Magnetic Properties of Sm2Fe17Nx Alloys Heat-Treated in Hydrogen". IEEE Translation Journal on Magnetics in Japan. 7 (10): 798—804. doi:10.1109/TJMJ.1992.4565502.
  19. ↑ High coercivity Sm2Fe17Nx and related phases in sputtered film samples. Cat.inist.fr. Дата обращения: 22 ноября 2014. Архивировано 12 июня 2012 года.
  20. ↑ M. F. de Campos-F. J. G. Landgraf-N. H. Saito-S. A. Romero-A. C. Neiva-F. P. Missell-E. de Morais-S. Gama-E. V. Obrucheva-B. V. Jalnin; Landgraf; Saito; Romero; Neiva; Missell; De Morais; Gama; Obrucheva; Jalnin (1998). "Chemical composition and coercivity of SmCo5 magnets". Journal of Applied Physics. 84 (1): 368. Bibcode:1998JAP....84..368D. doi:10.1063/1.368075.
  21. ↑ ГОСТ 19693-74. — Материалы магнитные. Термины и определения. Дата обращения: 5 октября 2010. Архивировано 17 июня 2012 года.

См. также

[править | править код]

Литература

[править | править код]
  • Лившиц Б. Г., Крапошин В. С, Линецкий Я. Л. Физические свойства металлов и сплавов. — 2-е. — М.: Металлургия, 1980. — С. 86—89. — 318 с.
  • Chen, Min; Nikles, David E. (2002). "Synthesis, self-assembly, and magnetic properties of FexCoyPt100-x-y nanoparticles". Nano Letters. 2 (3): 211—214. Bibcode:2002NanoL...2..211C. doi:10.1021/nl015649w.
Источник — https://ru.wikipedia.org/ruwiki/w/index.php?title=Коэрцитивная_сила&oldid=139190541