Жеке осьті ферромагнитті кристалдарда 180°-тық домен шекарасының энергиясын есептеу.

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 11 из 16Следующая ⇒

2.17  Жеке осьті ферромагнитті кристалдарда 180°-тық домен шекарасының энергиясын есептеу.

Тұтас жеке осьті ферромагнитті кристалдағы 180°-тық домен шекаралығын қарастырайық. I_S  магниттелу векторының бағыты шекаралық қабатта өзгеру кезінде әр уақытта шекаралық жазықтықта жатады деп жориық.

Магнитсіздендіру факторын есепке алмас үшін магнитті кристалл өлшемі өте үлкен деп аламыз.

Таңдап алынған  I_S векторының бағыты (2.7 сурет), φ₁=0 және φ₂=π, ал анизатропия энергиясы     ( ) деп алсақ (2.49) теңдеуіне сүйене отырып

                                                                         (2.51)

Енді магнитокристаллографиялық анизатропия энер- гиясының жалпы жағыдайын төмендегідей түрдегі формасында жазып оған талдау жасайық.

Талдауды  және   шарттары үшін жеке осьті кристалдар үшін қарастырайық.

а)  (2.49) теңдеуінен

                          (2.52)

2.7-сурет. Жеке осьті магниттердегі 180градустық домен шекаралығындағы магниттелу векторының бағыты

б)  (2.52) теңдеуі сияқты,

  (2.53)

Кобальт кристаллы үшін бөлме температурасы кезінде анизатропияның екінші тұрақтысын еске алу ( ) (2.51) теңдеу бойынша  ескерусіз өзгеріс әкеледі.

Бірақ жоғарғы температурада  қатынасы азаяды, мысалы 240°С температурада ,

2.18 Анизатропия энергиясы үшін өрнекті түрлендіру

Куб кристалдарында тек бірінші анизатропиялық тұ-рақтыны еске алатын болсақ, магнитті анизатропия энергиясы ортогональдық координаталар жүйесінде төмендегідей түрде жазылады

                                       (2.54)

90°-тық домен шекаралығы k>0 кристалдар үшін көршілес домендердің бірлік векторлары  мен  сәйкесті [100] және [010] осьтердің бағытында (ОА және ОР) (2.8- сурет) жатады. Осы осьтермен бірдей бұрыш жасайтын бағыттар OCGF жазықтығында жатады.

Енді қарапайым кристаллографиялық символдармен пайдалана отырып, бұл бағыттарды [11l] немесе ( ) белгілейік.

Бұл бағыттар домен шекаралығын ( )=109.47° бөлетін бағыт болады. Сонда I_S магниттелу векторы [111] (НD-дан [ ] НЕ бағытына қарай бағытталады).

2.8-сурет. Куб кристалының осьтерін белгілеу

Ал ( )=70,53° домен шекаралығы үшін I_S век- торының бағыты [ ] НЕ- ден басталып, [ ] НА – бағытында аяқталады. Енді a_I  мен a_II бірлік векторларымен бірдей бұрыш жасайтын бағыттарға [hko] бағыт алынады. Ол OAFB жазықтығына параллель Н нүктесі арқылы өтетін жазықтықта жатады.

Жазық домен шекаралығы үшін 180°- домен шекаралығы k>0 кристалдарда бірлік векторлар  және  [ ] және [001] осьтердің бағыттарына сәйкес келсе, ал k<0 кристалдарда осы шекаралық жазықтығына жүргізілген нормальдар (001) және (111) жазықтықтарында жатуы керек.

Қорытындысында 90°- тық барлық шекаралықпен 109,47° шекаралық {11l} жазықтық жүйесін құрайды. Куб кристалдарда 70,53°-тық домендік шекаралықтар { hko } жазықтық жүйесіне ие болады. Біз қолданып отырған жазықтықтарды белгілеу {001} жүйесі {11l} l=  кезде, ал l=0 және l=1, олар {110} және {111} ие болады.

Енді (2.54) теңдеуін кристаллографиялық анизатропия энергиясын есептеуге қолдану үшін түрлендірейік. Шекаралық жазықтыққа жүргізілген нормаль бағыты ретінде [11l] бағытын таңдап алайық.

Ол жаңа ортогональды координата жүйесін таңдап алуды талап етеді. Координатаның бас нүктесі бастапқы координата жүйесінің бас нүктесімен сәйкес келеді.

Бірақ алмасу энергиясының шамасы өте үлкен мәнге ие болады.

Мұндағы a₁, a₂, a₃ магниттелу  I_S векторының бағыттаушы косинустары. E_A функциясының түрлі барлық ойға алынған бағыттардың бағыты кубтың осьтеріне қатысты бағыты өте күрделі болады. Бірақ  I_S магниттелу векторының нормаль құраушысы домен шекаралығында үздіксіз, ол кейбір жағыдайларда шектеулерге әкеледі.

Магнитокристаллографиялық тұрақтысы куб кристалдарда 90°- тық домен шекаралықтарының мүмкіндігі, көршілес домендердің оның  бірлік векторлары [11l], [ ], [ ] кристаллографиялық бағыттарымен және жазықтықтарымен сәйкес келулері керек.

Нәтижесінде ескі және жаңа координаталар жүйелерінің араларындағы байланысты.

                                                           (2.55)

 векторын полярлық координата жүйесіндегі орны

                    (2.56)

Енді (2.55) (2.56) теңдеуін ескере отырып

                                             (2.57)

Анықталған (2.57) бағыттаушы косинустардың мәнде- рін (2.54) теңдеуге қойсақ, онда

  (2.58)

Бұл өрнек {11 } шекаралық жазықтықтар үшін анизатропия энергиясын есептеуге мүмкіндік береді. Егер  мәндерді қабылдағанда жазық шекаралықтардың нормаль бағыттары [001], [110], [11 ] сәйкес келеді.

Познавательные статьи:



Формы дистанционного обучения

Передача мяча двумя руками снизу

Значение правильной осанки для жизнедеятельности человека

Основные ошибки при выполнении передач мяча на месте