Феромагнетизм-це властивість деяких речовин утворювати постійні магнітні поля всередині себе під впливом зовнішнього магнітного поля. Однак, незважаючи на свою здатність бути намагніченими, феромагнетики самі по собі не створюють магнітного поля. У цій статті ми розглянемо причини цього явища.
Структура феромагнетиків
Феромагнетики складаються з маленьких областей, які називаються "доменами", які всередині себе мають сильні магнітні області. У межі, коли всі домени речовини вишикуються в одному напрямку, це називається намагніченим. У звичайних умовах, однак, домени орієнтовані випадковим чином, так що їх магнітні поля підсумовуються і взаємознищуються.
Необхідність зовнішнього магнітного поля
Для того щоб феромагнетик став намагніченим, необхідно докласти зовнішнє магнітне поле. Це поле повинно бути достатньо сильним, щоб змінити орієнтацію доменів і вирівняти їх в одному напрямку. Коли зовнішнє поле припиняється, феромагнетик зберігає свій магнітний момент, але вже не створює магнітного поля. Для відновлення зовнішнього магнітного поля необхідно застосувати зовнішнє поле знову.
Особливості феромагнетиків
Однією з особливостей феромагнетиків є гістерезис. Це явище, при якому феромагнетик залишається намагніченим навіть після видалення зовнішнього магнітного поля. Це пов'язано з тим, що домени зберігають свою орієнтацію в результаті деформацій всередині матеріалу. Таким чином, феромагнетики можуть бути використані для створення постійних магнітів.
Укладення
Феромагнетики мають здатність бути намагніченими під впливом зовнішнього магнітного поля. Однак, вони самі по собі не створюють магнітного поля. Необхідно докласти зовнішнє поле для зміни орієнтації доменів і створення магнітного поля. Це властивість феромагнетиків є корисним при створенні постійних магнітів.
Механізми взаємодії феромагнетиків з магнітними полями
Однак, незважаючи на те, що феромагнетики можуть намагнічуватися, вони зазвичай не створюють магнітне поле за відсутності зовнішнього поля. Це пов'язано з тим, що в феромагнетиках існують особливості взаємодії магнітних диполів в їх структурі.
Як правило, в феромагнетиках домінує механізм Обербека. При наявності зовнішнього магнітного поля, магнітні моменти атомів в феромагнетику починають вибудовуватися за певним напрямком. Однак, без зовнішнього поля, магнітні моменти атомів залишаються орієнтовані випадково, що призводить до взаємної компенсації і відсутності загального магнітного поля.
Крім того, в феромагнетиках існує ефект намагніченості - спонтанне виникнення магнітного поля в матеріалі внаслідок вирівнювання магнітних моментів атомів. Однак у звичайних умовах внутрішнє магнітне поле феромагнетика часто компенсується іншими джерелами поля, такими як атоми з протилежною орієнтацією магнітного моменту або навколишнє середовище.
Загалом можна сказати, що феромагнетики не створюють магнітне поле за відсутності зовнішнього поля через взаємодію магнітних диполів у їх структурі, а також ефект намагніченості та компенсації магнітних полів всередині матеріалу.