Магнитострикция и доменная структура монокристаллов кремнистого железа в переменных магнитных полях

• Автор: Ефимов, Владимир Ильич
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 150 c. : ил

ГЛАВА I. ДОМЕННАЯ СТРУКТУРА И МАГНИТОСТШЩИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ КРЕМНИСТОГО ЖЕЛЕЗА (Обзор) .

1*1. Доменная структура монокристаллов кремнистого

железа
1.2. Спин-переориентационные фазовые переходы типа порядок-порядок в кубических ферромагнетиках . •

1.3. Магнитные свойства, зависящие от доменной структуры

1.3.1, Магнитострикция

1.3.2. Удельные потери энергии

1.4. Выводы. Постановка задачи

ГЛАВА 2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТОСТРИКЦИИ В ПЕРЕМЕННОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ И ИССЛЕДУЕМЫЕ ОБРАЗЦЫ

2.1. Экспериментальная установка

2.2. Контрольный эксперимент

2.3. Исследуемые образцы
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ДОМЕННЫХ СТРУКТУР И ОЦЕНКА МАГНИТОСТРИКЦИИ МОНОКРИСТАЛЛОВ В ПЛОСКОСТИ (НО)
3.1. Доменные структуры после точки излома кривой намагничивания
3.2. Доменные структуры до точки излома кривой намагничивания
3.3. Равновесные направления намагниченности
3.4. Оценка магнитострикции монокристаллов
3.5. Измерение относительных объемов внутренних доменов
ГЛАВА 4. ПОВЕДЕНИЕ ДОМЕННОЙ СТРУКТУРЫ И МАГНИТОСТРИКЦИИ В
ПЕРЕМЕННЫХ'МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ

4.1. Доменная структура
4.2. Связь магнитострикции с процессами намагничивания
4.3. Статическая, динамическая и обратимая магнито-стрикция
ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА МАГНИТОСТРИКЦИЮ
МОНОКРИСТАЛЛОВ
5.1. Термомагнитная обработка
5.1.1. Термомагнитная обработка монокристаллов
5.1.2. Удельные потери и магнитострикция
5.2. Влияние толщины кристалла
5.3. Влияние упругих напряжений
5.4. Влияние циркулярных магнитных полей
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Актуальность темы.В промышленности в качестве магнитопроводов машин и аппаратов широко используется электротехническая сталь с различным содержанием кремния. При этом материал помещается в такие условия, при которых большое число кристаллитов намагничивается под некоторым углом к их легкой оси, что,вследствие магнитной многоосности этих ферромагнетиков, осуществляется при значительном участии смещений 90°-границ.
Изучение процессов намагничивания в таких условиях необходимо для выработки единого подхода к пониманию поведения возникающих сложных доменных структур, выяснения роли смещений 90°-границ и влияния их на различные характеристики материалов, например, такие важные в техническом отношении как удельные потери и шумы трансформаторов. Уяснение роли указанных процессов должно указать пути и методы снижения удельных потерь, магнитострикционных шумов трансформаторов и их контроля в технических материалах.
Таким образом, стремление к более глубокому пониманию физических процессов, в которых принимают участие смещения 90°-доменных стенок, и возрастающие требования к улучшению магнитных свойств электротехнических материалов делают актуальными вопросы, связанные с изучением их доменной структуры и магнит острикции в условиях переменного магнитного поля. Наиболее подходящим объектом для таких исследований являются монокристальные образцы, на которых име-этся возможность непосредственного сопоставления различных характеристик, облегчающего выяснение их взаимосвязи.
Частный случай намагничивания монокристаллов железокремнистой зтали (3% 51 ) вдоль их легкой оси в плоскости (ПО), когда шеются только 180°-доменные стенки, хорошо изучен. Имеется больное число работ, посвященных этому вопросу, в которых продемонст-

ГЛАВА
АНАЛИЗ ДОМЕННЫХ СТРУКТУР И ОЦЕНКА МАГНИТОС ТРИКЦЙИ МОНОКгаСТАЛЛОВ В ПЛОСКОСТИ (ПО).
Задача современной теории доменной структуры состоит из двух частей. Первая - построение подходящей модели доменной структуры. Вторая - нахождение ее равновесных параметров путем минимизации свободной энергии. В общем случае построение модели доменной структуры в произвольной кристаллографической плоскости, удовлетворяющей требованиям замыкания магнитного потока или минимума магнитостатической энергии сложно, и требуется специальное рассмотрение, хотя в некоторых частных случаях это можно сделать относительно легко.
На примере монокристалла кремнистого железа типа (ПО) [001] мы рассмотрим достаточно общий подход для построения моделей доменных структур, который может быть использован при построении моделей и в других кристаллографических плоскостях. В работах Хуберта [ю,12] приведены модели доменных структур, возникающих на ранних этапах намагничивания, но способы их построения не рассматривались. В работах [16,21] решалась, главным образом, вторая часть задачи о доменной структуре, а именно, нахождение ее равновесных параметров. Способы построения моделей используемых структур также не рассматривались.
При построении моделей мы будем исходить из того, что на границах, образующих доменную структуру, удовлетворяются требования постоянства нормальных компонент вектора спонтанной намагниченности. Выполнение этого условия по мнению Нееля [4] обеспечивает хорошее второе приближение к равновесным доменным структурам.