Коэрцитивная сила

Коэрцитивная сила равна длине отрезка, высекаемого петлёй гистерезиса на горизонтальной оси.

Коэрцитивная сила (от лат. coercitio «удерживание») — это значение напряжённости магнитного поля, необходимое для полного размагничивания ферро- или ферримагнитного вещества. Единица измерения в системе СИ — Ампер/метр. Чем большей коэрцитивной силой обладает магнит, тем он устойчивее к размагничивающим факторам.

Магнитомягкость и магнитотвёрдость

По величине коэрцитивной силы различают следующие магнитные материалы:

• 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.
• 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 редкоземельные магниты NdFeB и SmCo, бариевые и стронциевые магнитотвердые ферриты.

Формальное определение

Семейство петель гистерезиса в координатах H-B (Напряженность магнитного поля-Магнитная индукция) для (анизотропной? текстурированной) (англ. grain-oriented) электротехнической стали при синусоидальном изменении полей со временем с амплитудами от 0.3 T до 1.7 T. B_R обозначена остаточная намагниченность, H_C — коэрцитивное поле.

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

Соответственно рассматривают коэрцитивную силу $H_{C}$, полученную по циклу $I(H)$, или по циклу $B(H)$. Обозначается соответственно $H_{C}^{I}$ и $H_{C}^{B}$.

Коэрцитивная сила $H_{C}^{I}$ всегда больше $H_{C}^{B}$. Этот факт объясняется тем, что в правой полуплоскости графика гистерезиса значение $B$ больше, чем $H$, на величину $4\pi I$:

$B=H+4\pi I$

В левой полуплоскости, наоборот, $B$ меньше, чем $H$, на величину $4\pi I$. Соответственно, в первом случае кривые $B(H)$ будут располагаться выше кривых $4\pi I(H)$, а во втором — ниже. Это делает цикл гистерезиса $B(H)$ уже цикла $4\pi I(H)$.

Применение

Коэрцитивная сила — как сильно структурно-чувствительная характеристика — часто используется для анализа структурных и фазовых превращений в магнитных материалах, а также для изучения дефектов кристаллической решётки, образующихся при тех или иных воздействиях на металл (пластическая деформация, облучение и др.)

См. также

• Магнитный гистерезис
• Магнетизм
• Ални

Литература

• Лившиц Б.Г., Крапошин В.С, Линецкий Я.Л. Физические свойства металлов и сплавов. — 2-е. — М.: Металлургия, 1980. — С. 86-89. — 318 с.