四、磁滞现象

   当无外磁场作用( H = 0 )时,如果整个铁磁体对外不显示磁性,即M = 0,这时铁磁体所处的状态称为退磁状态。在以M为纵坐标、H为横坐标的坐标系中,退磁状态由坐标原点O表示,如图11-34所示。逐渐增大磁场H

图 11-34

铁磁体的状态沿OQ变化。当状态达到Q若继续增大磁场H,磁化强度M不再有明显变化,此点所对应磁化强度称为饱和磁化强度,常用Ms 表示。曲线OQ称为基本磁化曲线,这条曲线通常不是直线,因此,铁磁体的磁化率 cm不是常量,而是磁场强度H的函数。磁导率m =m 0 (1+ cm )也是磁场强度H的函数。处于Q状态的铁磁体,随着外磁场的减小,状态并不沿原来的路径QO变化,而是沿QR变化。当磁场H降至零时,铁磁体不再回到退磁状态O,而是达到R,这时铁磁体所具有的磁化强度称为剩余磁化强度,常用Mr 表示。此后若对铁磁体施加一反向磁场,并逐渐加大磁场强度,铁磁体的磁状态将沿曲线RS变化。S所对应的磁场强度是使铁磁体剩余磁化强度全部消失时所必须施加的反向磁场,称为矫顽力,常用Hc 表示。若继续增大反向磁场,铁磁体的磁状态将沿曲线ST变化,并在T达到反向磁化饱和,其磁化强度为-Ms 。若减小反向磁场,状态将沿曲线TU变化,U所对应的状态是反向剩磁状态,磁化强度为-Mr 。若在此状态施加正向磁场,并逐渐增大磁场强度,则铁磁体的磁状态将沿曲线UVQ变化,达到Q,又重新磁化饱和。

    这样,随着磁场强度的变化,铁磁体的磁状态沿着一闭合曲线QRSTUVQ变化,此闭合曲线就称为磁滞回线。显然,对于参量BH之间的关系也表现为类似的闭合曲线。铁磁体磁化过程的这种不可逆性,称为磁滞现象。这是铁磁质与其他磁介质的又一不同性质。

    不同铁磁材料具有不同形状的磁滞回线。

    作永磁体使用的材料必须具有较大的矫顽力Hc ,其磁滞回线形状宽大。这类铁磁质称为硬磁材料,如碳钢、铝镍钴、稀土-钴、钕铁硼和钡铁氧体等。

    在交变磁场下使用的铁磁材料必须具有很小的矫顽力Hc , 其磁滞回线形状狭窄。这类铁磁质称为软磁材料,如硅钢、坡莫合金(一种铁镍合金)、锰锌铁氧体和镍锌铁氧体等。

    作记忆元件使用的铁磁材料,如计算机内的硬盘和软盘,录音、录像磁带等,要求材料具有矩形磁滞回线。这类铁磁质称为矩磁材料,如涂敷于片基上的g -三氧化二铁或二氧化铬粉层、坡莫合金薄膜和锂锰铁氧体等。

    在微波波段使用的铁磁材料称为微波磁材料,不仅要求其磁滞回线狭小,而且还必须具有很高的电阻率,镍锌铁氧体和钇铁氧体属于此类。

       
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