Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 40. 4 november 1950 - Ferromagnetismens natur, av Bengt Oom
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
11 november 1950
1003
serar i kubiskt ytcentrerat gitter (kubisk tätaste
kulpackning) med atomavståndet 2,51 Å, dvs.
praktiskt taget samma värde på F. /-järn är
emellertid omagnetiskt. Detta bör jämföras med
förhållandet vid oc- och ß-kobolt. a-kobolt
kristalliserar i hexagonal tätaste kulpackning med
atomavståndet 2,51 Å, medan ß-kobolt
kristalliserar i kubiskt ytcentrerat gitter (liksom /-järn)
ävenledes med atomavståndet 2,51 Å. Både
oc-och ß-kobolt är magnetiska.
Troligen ligger förklaringen däri, att
omvandlingspunkten mellan oc- och ß-kobolt ligger vid
420°C, dvs. under Curiepunkten (1 120°C)
medan omvandlingspunkten mellan oc- och /-järn
ligger vid 910°C, dvs. över Curiepunkten (768°C).
Vid vanlig temperatur är sålunda atomerna i
järn med /-struktur, vilken kan erhållas genom
ur kemisk synpunkt små tillsatser kol och
nickel (t.ex. 1,6 % C och 2,5 % Ni), "infrusna" i de
oregelbundna lägen de intar vid den för /-järn
normala temperaturen (> 910°C). Därigenom
neutraliserar alltså spinnen varandra och
materialet blir omagnetiskt även vid vanlig
temperatur.
Elementarområden och förlopp vid magnetisering
Ovan har omtalats, att i ett ferromagnetiskt
ämne binder atomerna varandra så, att deras
magnetiska moment likriktas varigenom ett
resulterande magnetiskt moment uppkommer. Om
denna likriktning ginge genom hela ämnet, skulle
alltså ett ferromagnetiskt ämne alltid besitta
ett yttre magnetiskt moment. Detta är
emellertid icke fallet, utan det är som bekant först efter
magnetisering, som ett yttre permanent
magnetiskt moment uppkommer. Orsaken härtill är,
att före magnetiseringen sträcker sig den
likriktade bindningen endast över ca 1012—1015 atomer,
dvs. över ett område av storleksordningen 10~9
cm8. Ett dylikt område kallas ett
elementar-område. Elementarområdena är alltså ständigt
magnetiserade till mättning.
En kristall i ett vanligt ferromagnetiskt
metallstycke innehåller ett mycket stort antal
elementarområden. Om kristallen är fri från störningar,
dvs. inre spänningar, ligger elementarområdena
så vända, att deras magnetiska moment
sammanfaller med de kristallriktningar i vilka det
är lättast att magnetisera kristallen. I järn
ligger t.ex. dessa riktningar längs de tre
kubkanterna. I en omagnetiserad kristall ligger
elementarområdena längs vilka som helst av dessa
kanter, dvs. i sex riktningar. Detta gör att deras
magnetiska moment neutraliserar varandra, så
att kristallen icke får något resulterande yttre
moment.
Då ett omagnetiserat ferromagnetiskt ämne
utsättes för ett tilltagande magnetiskt fält, äger tre
förlopp rum. Vid små fältstyrkor förskjutes
ele-mentarområdenas gränser varigenom deras stor-
lek ändras. De elementarområden, vilkas
magnetiska moment närmast sammanfaller med det
pålagda fältets riktning, växer på bekostnad av
de övriga elementarområdena. Denna process,
som är reversibel, ger upphov till den första,
relativt måttligt lutande delen av
magnetiseringskurvan.
Gränsförskjutningen medför, att
elementarom-rådenas lägen blir mer labila. Vid ökad fälstyrka
kommer därför de elementarområden, vilkas
magnetiska moment avviker mer än 45° från
fältriktningen, att plötsligt irreversibelt slå om
90° eller 180° till de kristallriktningar, som
närmast sammanfaller med fältriktningen. Detta
förlopp medför, att magnetiseringskurvan stiger
brant upp till kurvans knä. Vid knät är sålunda
alla elementarområdenas magnetiska moment
riktade parallellt i den kristallriktning, som
närmast sammanfaller med fältriktningen.
Vid fortsatt ökning av fältstyrkan får
magnetiseringskurvan en allt mer avtagande lutning
och närmar sig slutligen mättningsvärde!.
Mag-netiseringsförloppet för denna del av kurvan
består i en reversibel vridning av de magnetiska
momenten, så att deras riktning till slut
fullständigt sammanfaller med fältriktningen. Dessa
förhållanden åskådliggöres schematiskt av fig. 2.
De magnetiska konstanternas samband
med inre strukturen
Permeabiliteten anger som bekant hur många
gånger större induktionen är än det
magnetiserande fältet. Man kan därför säga, att
permeabiliteten är ett mått på den lätthet med vilken
materialet magnetiseras. Permeabiliteten varierar
med fältstyrkan, vilket har sin orsak i den olika
mekanismen för magnetiseringsförloppet vid
olika fältstyrkor.
De ferromagnetiska materialens permeabiliteter
varierar inom vida gränser beroende på
materialens olika struktur. Det är tydligt, att om
elementarområdenas gränser lätt kan förskjutas
och områdena lätt kan slå om, uppnås
magne-tiseringskurvans knä vid relativt små
magnetiserande fält. Oin därjämte kristallerna ligger
orienterade med någon av de lättmagnetiserbara
riktningarna i fältriktningen, uppnås även
mättningsvärde! lätt.
Fig. 2.
Magnetiseringskurva med angivna
magnetiseringsförlopp.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
