15第六章：技术磁化理论4讲解

设反磁化核形状为细长的旋转椭球（长半径l， 短半径d）则椭球的体积为： 4 2 V ld 3 面积为：
S= π2ld
关于Ed计算，可这样考虑：设反磁化核原来的磁 矩与材料主体一致，此时Fd =0；设想反磁化核的形成 是由于磁矩转了1800（即由材料主体方向反磁化核 y 的方向）。这一转动所做的功即等于Ed。 Ms 如图，x、y轴上的磁场分别为： α H N M N M cos
反磁化过程中，磁滞形成的根本原因是由于铁磁 体内存在应力起伏、杂质及广义磁各向异性引起的不 可逆磁化过程。所以磁滞与反磁化过程的阻力分布密 切相关。 磁滞的大小取决于磁滞回线面积的大小，而面积 又主要取决于矫顽力，矫顽力只与不可逆过程相连系。
Hc H0
根据反磁化过程的阻滞原因分析，磁滞机制可分为： 1. 不可逆壁移 2. 不可逆畴转 3. 反磁化核成长


b)、沿短轴d长大 u V 20 M s H 0 d d 3 1 d dd 2 16 0 M s H H 0 1－2 M s H H 0 ln 2k 1.25 k


由d l d s d s可求出反磁化核能同时 沿长短轴长大的临界尺 寸d s k s2 H H 0 5M s ln 2k s 1.4 k s ls d s
4 1 2 2 2 4 u 2 0 M s H ld ld 2 0 2 ln 2k 1M s ld 2 3 R 3 4 2 0 M s H 0 ld 2 3 反磁化和长大有两种方 式： a )、沿长轴l方向长大 由 u V 20 M s H l l 3 1 d dl 2 8 0 M s H H 0 1 M s H H 0 ln 2k 2 k
1、发动场理论（德棱W.Doring,1938年—反核长大问题） 反磁化核长大的条件，从能量上看，就是随着反磁 化核的长大，其能量必须降低。 而由于反磁化核的长大（体积增大dV），必然引起：
a. 畴壁面积增大dS， Δγ=γωdS b. 反磁化核形状变化，退磁场能量变化dEd c. 反抗壁移的最大阻力做功：2μ0MsHodV d. 静磁能降低：2μ0MsHdV 所以反磁化核的长大条件为：
Mr
H c d
可逆Biblioteka Baidu程 小巴克豪森跳跃 大巴克豪森跳跃
大块单轴多晶体的磁滞回线
壁移反磁化过程
二、反磁化核成长引起的磁滞 当样品已磁化到饱和时，反磁化畴依旧可能存在。 在大块材料中，局部的内应力与杂质造成这些局部 小区域内的M与其他区域不一致，从而形成“反磁化 核”，如果加一定强度的反向的磁场，则这些反磁化核 将逐步长大而成为“反磁化畴”，产生畴壁，为反磁化 过程中的壁移创造条件。 通过反磁化核发生与长大来进行壁移的过程有两个阶段： 1) H下，反磁化核发生与长大形成反磁化畴， 2) 长大后的反磁化畴进行可逆与不可逆壁移。
H N M sin y s y
x
x
s
x
s
x
0 H x M s sin H y M s cos Ed V Ld
0 2 s
NxMs：周围环境作用于反磁化核的Hd NxMscosα 、NyMscosα ：反磁化核自身的退磁场能量。 所以 反磁化核内Ms所受转矩L为： L 0 H x M y H y M x
1)、M从正向值变到反向值经过M=0时的磁场强度—内禀矫 顽力MHc，即是发生大巴克豪森跳跃的临界点（b点）。 2)、大块材料的Hc是各晶粒的Hc的平均效果。所以实际上 Hc要略大于H 0，一般：
Hc 1.3H0
3)、软磁材料，要求Hc小； 永磁材料，要求Hc大。 M a b
mHc
Mr
Hc
H0
0 N x M s2 sin 0 N x N y M s2 sin cos

0 M V N x N x cos N y cos sin d

0 2 s
1 l 2 2 0 N x M V 2 0 2 ln 2k 1M s V (k ) k d 由反磁化核长大的条件 ： u 2μ 0 M s HV S Ed 2μ 0 M s H 0V得：
5 3 (8 0 M s ) ln 2k s 1.4 k s 通常很大 5 ds 6 H H0 ln 2k s 1.5 16 0 M s H H 0
2 μ0 M s HdV 2 μ0 M s H0dV dS dEd
即反磁化核自身能量的变化必须克服外界的最大阻 力时才能持续长大。
u 2 μ0 M s HdV dS dEd 2 μ0 M s H 0 dV 或u 2 μ0 M s HV S Ed 2 μ0 M s H 0V
磁性物理学
第六章：技术磁化理论
6-7 反磁化过程、磁滞与矫顽力
M 反磁化过程：铁磁体从一个方向上 的技术饱和磁化状态变为反向的技 术饱和磁化状态的过程。 磁滞：M随H变化中出现滞后的现 象。 Mr
MHC
A
C O D H
B 在不同的H下反复磁化得到相应于H的磁滞回 线其中最大的回线是饱和磁滞回线（极限磁滞回线）
一、不可逆壁移 我们前面在不可逆壁移磁化过程中分别推出了在应 力与杂质作用下的H 0 ，故利用 H c H 0 可得：
s 0 s 0 应力理论：H c H 0 M l ~ M 0 s s 2 2 1 3 k1 3 k1 3 ~ 含杂理论：H c H 0 Ms 6 0 M s d