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2.1.5 顺应外磁场的磁畴生长、长大
和旋转,不顺应的收缩、消亡
——初始磁化曲线与之相对应
当一个外加磁场作用在一个已完全退磁的铁磁性材料上时,那些初始磁矩平行于外加磁场的磁畴会长大,而那些初始磁矩不利的磁畴会缩小。磁畴生长采取磁畴壁移动的方式,如图2-6所示;且随着磁场H的增加,B或M快速增加(表现为曲线上升很快)。畴生长之所以首先采取畴壁移动的方式,是由于这种过程比畴旋转需要的能量要小。当磁畴生长完成后,如果外加磁场继续增加,则畴旋转开始。畴旋转与畴生长相比,需要大得多的能量,因此,在畴旋转所需要的高磁场下,B或M相对于H的曲线斜率变小。当外加磁场去除时,被磁化的材料仍保持被磁化状态,即使由于有些磁畴有趋势旋转回其原始排列而会损失部分磁化。
图2-6 顺应外磁场的磁畴生长、长大和旋转,不顺应的磁畴收缩
(当一个消磁的铁磁性材料在被外加磁场磁化并达到饱和的过程中,磁畴生长、旋转和长大)
在外加磁场的作用下,磁畴壁的迁移使得各个磁畴的磁矩方向转到外磁场的方向。具体过程是:在未加外磁场时,材料自发磁化形成两个磁畴,磁畴壁通过夹杂相。当外磁场逐渐增加时,与外磁场方向相同的那个磁畴壁将有所移动,壁移动的过程就是壁内原子的磁矩依次转向的过程。最后可能变成几段圆弧线,但它暂时还离不开夹杂物。如果此时取消外磁场,磁畴壁又会迁移到原位,因为原位状态能量低。此为可逆迁移。图2-6中显示,当一个退磁的铁磁性材料被外加磁场磁化并达到饱和的过程中,磁畴的生长、旋转和长大。
本节重点
(1)在外磁场作用下,磁畴壁是如何运动的,请画图表示。
(2)被外磁场磁化并达到饱和过程中,磁畴的生长、旋转和长大规律。
(3)描画磁化曲线,与上述过程相对应。