원자의 전자에는 고유 한 궤도 자기 쌍극자 모멘트가 있으며 벡터로 결합 된 자기 쌍극자 모멘트를 회전시킵니다. 재료 샘플에서, 각 원자의 결과는 다른 원자의 결과와 결합된다. 이 모든 자기 쌍극자 모멘트가 자기장을 생성한다면, 우리는 재료에 자기가 있다고 말할 수 있습니다. 자력에는 일반적인 세 가지 유형이 있습니다. diamagnetism, paramagnetism 및 강자성.
일부 재료의 영구 자기 모멘트는 외부 필드가없는 경우에도 스스로 정렬하는 경향이 강합니다. 이러한 재료는 강자성 물질로 알려져 있습니다.
ferromagnetism :
ferromagnetism은 전자의 결과 자기 운동이 정렬되어 지역에서 강한 쌍극자 모멘트를 생성하는 일부 요소의 특징입니다. 그러한 영역으로부터의 자기 모멘트는 외부 필드에 의해 정렬되어 재료 샘플에 대한 강한 자기장이 생성된다. 외부 필드를 제거한 후에도 필드의 일부가 존재합니다.
강자성 재료 :
강자성 물질의 원자는 도메인에 영구 쌍극자 모멘트를 가지고 있습니다. 철, 코발트, 니켈, 철과 같은 요소는 교환 커플 링이라는 양자 물리 효과로 인해 강자성을 나타냅니다. 인접한 원자는 전자 스핀을 통해 서로 상호 작용합니다.
이것은 열 교반으로 인한 원자 충돌 경향에도 불구하고 원자의 자기 쌍극자 모멘트의 정렬을 초래합니다. 강자성 요소의 영구 자기는 이러한 지속적인 정렬 때문입니다. 이 요소들은 강자성 재료와 자기 재료로 알려져 있습니다.
Curie 온도라고하는 특정 온도 이상으로 가열되면 강자성 물질은 자기 특성을 잃고 상자성이됩니다. 고온에서 교환 커플 링은 효과적이지 않습니다. 쌍극자는 여전히 외부 필드와 일치하지만 훨씬 더 약합니다.
강자성의 원인 :
자성은 원자의 이웃 쌍극자 사이의 상호 작용과 원자가 쉘에 존재하는 짝을 이루지 않은 전자에서 발생하는 영구 쌍극자의 정렬로 인해 발생합니다.
강자성 이론 :
Weiss는 1907 년에 강자성의 도메인 이론을 제공했습니다.이 이론은 강자성 물질의 히스테리시스와 특성을 설명합니다.
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자기 재료는 도메인이라는 많은 작은 영역으로 나뉩니다.
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각 영역에서 자기 모멘트는 같은 방향입니다.
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순 자석화는 0이지만 자기 모멘트는 다른 도메인에 대해 다릅니다.
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외부 자기장이 없을 때 자기 모멘트는 다른 방향에 있습니다.
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자기장이 적용되면 두 프로세스가 발생합니다.
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소량의 자기장을 적용 할 때 도메인에 존재하는 쌍극자는 적용된 자기장의 방향과 평행하게 정렬됩니다. 도메인 벽의 움직임은 도메인 영역을 증가시킵니다.
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적용된 자기장을 증가시킬 때 도메인의 회전은 도메인이 필드 방향과 평행하게 회전하게됩니다.
자기 히스테리시스 :
외부 자기장이 철, 니켈 또는 코발트와 같은 강자성 물질에 적용되면 원자 쌍둥이는 자체적으로 정렬되어 히스테리시스를 유발합니다. 필드를 제거하면 정렬이 부분적으로 유지되고 재료가 자화되고 재료가 자화되면 무기한 시간 동안 자화 상태로 유지됩니다. 히스테리시스 루프라고도합니다.
B-H 곡선 :
B-H 곡선은 강자성 물질의 자기 플럭스 밀도 (b)와 자화력 (h)을 나타냅니다. 이 곡선은 관찰 된 재료 유형의 특징이며 모양과 크기가 다양 할 수 있습니다.
BH 곡선은 자기장이 적용될 때 강자성 물질이 얻는 자석화의 비선형 동작을 설명하는 데 사용됩니다.
강자성의 적용 :
ferromagnetism은 변압기, 전자문, 자기 테이프 녹음, 하드 드라이브, 전화기, 라우드 스피커, 발전기 등과 같은 다양한 장치에 적용됩니다.
반 강자성 :
그것은 산화 마그네슘과 같은 고체에서 발생하는 자기의 유형으로, 인접한 이온이 작은 자석처럼 행동합니다. 그들은 자발적으로 상대적으로 낮은 온도로 재료 전체에 반대 배열로 정렬하여 순 외부 자기를 나타 냈습니다.
반 강자성 물질에서, 한 방향의 자기 이온으로부터의 자기는 반대 방향으로 정렬 된 자기 이온 세트에 의해 취소된다.
결론 :
자기는 특정 재료가 영구 자석의 특성을 얻거나 자석에 끌리는 특성입니다. 외부 자기장은 자성 쌍극자 운동을 강자성 화합물에서 정렬시킨다. 외부 필드가 제거 될 때 부분적으로 정렬되어 영구 자석의 특성을 얻습니다.
재료의 온도가 퀴리 온도 이상으로 상승하면 자기 쌍극자 모멘트의 정렬이 방해됩니다. 불균일 한 자기장이있는 경우, 강자성 물질은 일반적으로 고 자기장의 영역에 끌립니다.
