Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата

В случае кобальта эта энергия минимальна, если намагниченность направлена вдоль оси с (при комнатной температуре). При вращении намагниченности Is от оси с энергия анизотропии увеличивается с увеличением угла J между осью c и направлением Is, достигает максимума при J =90°, т. е. при Is ^ с, и затем уменьшается до первоначального значения при J =180°.

 

§ 2. Спонтанная магнитострикция и ее вклад в магнитную анизотропию

При возможных изменениях ориентации самопроизвольной намагниченности в кристалле изменяются равновесные расстояния между узлами
решетки. Поэтому возникают самопроизвольные магнитострикционные
деформации. т.е.

Опр. При перемагничивании ферромагнетика имеет место магнитное взаимодействие элекектронов, которое влияет на межатомное расстояние, вызывая деформацию кристаллической решетки, что сопровождается изменением линейных размеров тела и появлением соответствующей магнитоупругой энергии. Это явление называется магнитострикцией.

В частном случае кубического кристалла в отсутствие внешних напряжений свободная энергия магнитного и упругого взаимодействия (с точностью до шестых степеней в направляющих косинусах вектора Is и вторых степеней тензора магнитострикционных напряжений), равна сумме энергии магнитокристаллической анизотропии fa, упругой энергии fупр и магнитоупругой энергии fму:

fa(a i ,ei j)= fa(a i ,ei j)+ fупр.(a i ,ei j)+ fму. (a i ,ei j) (1)

1) Можно феноменологическим путем получить выражение плотности fa энергии магнитной анизотропии, раскладывая эту энергию в ряд по степеням направляющих косинусов вектора намагниченности a i относительно осей симметрии кристалла. Сначала найдем выражение fa для кобальта, имеющего гексагональную решетку с ОЛН - с, для которого a i =a = cos (Is,с) = cos J . Для гексагональной решетки, обладающей центром симметрии, операция замены a на - a должна оставлять энергию инвариантной относительно такого преобразования симметрии. Следовательно, в разложении останутся только члены с четными степенями а, т. е.

fa=K1¢ a 2 + K2¢ a 4 + ...... (2)

где K1¢ a 2 и K2¢ a 4 и т. д. - параметры магнитной анизотропии; fa чаще записывают в следующем виде:

fa = K1 sin2J + K2 sin4J +..., (3)

где K1 и K2 называют 1-й и 2-й константами магнитной анизотропии. Энергия анизотропии кристаллов гексагональной системы в общем случае должна зависеть от азимута j . Но эта зависимость является очень слабой, и ею обычно пренебрегают. Для кубических кристаллов, таких как Fe, Ni, энергия анизотропии выражается в функции направляющих косинусов (a 1, a 2, a 3) намагниченности Is относительно трех ребер куба:

(a 1=cos(Is, [100]); a 2=cos(Is, [010]); a 3=соs(Is, [001]). (4)

Энергия анизотропии должна быть такой функцией a 1 , a 2 , a 3, которая оставалась бы инвариантной при преобразованиях симметрии кубического кристалла.

В кубическом кристалле плоскости типа [100] являются плоскостями симметрии. Зеркальное отражение вектора Is в такой плоскости должно оставлять функцию fa(a 1, a 2, a 3) инвариантной. Отражение, например, в плоскости (100) заменяет a 1 на - a 1,оставляя a 2 и a 3 неизменными. Аналогично зеркальное отражение в плоскостях (010) и (001) изменяет знаки соответственно у a 2 и a 3. Следовательно, функция fa(a 1, a 2,a 3) должна быть инвариантной относительно преобразований

a i ® - a i ( i = 1,2,3) (5)

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: как лечить шпоры, доклад листья.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата