1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Nghiên cứu về tính chất từ của điện tử tự do trong kim loại và các quá trình từ hóa

51 316 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 51
Dung lượng 658,36 KB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Vật lý chất rắn đã tạo ra những vật liệu từ cho các ngành kỹ thuật mũi nhọn như: Điện tử, vũ trụ… Trong các năm gần đây còn xuất hiện hàng loạt các công trình khoa học về siêu dẫn ở nhiệ

Trang 1

Chương 1.TÍNH CHẤT TỪ CỦA ĐIỆN TỬ TỰ DO TRONG

KIM LOẠI

8

Chương 2 ĐƯỜNG CONG TỪ HÓA VÀ HIỆN TƯỢNG TỪ

TRỄ

23

2.2.2 Quá trình dịch chuyển vách thuận nghịch và bất thuận

nghịch

31

Trang 2

2.2.3 Quá trình quay thuận nghịch 33

3.3.2 Tác dụng của từ trường lên vật liệu có tính siêu dẫn 41

Trang 3

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Trong cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật về công nghệ hiện nay, ngành Vật lý chất rắn đóng một vai trò đặc biệt quan trọng Vật lý chất rắn đã tạo ra những vật liệu từ cho các ngành kỹ thuật mũi nhọn như: Điện tử, vũ trụ… Trong các năm gần đây còn xuất hiện hàng loạt các công trình khoa học về siêu dẫn ở nhiệt độ cao làm cho vị trí của ngành Vật lý chất rắn nói chung và ngành Vật liệu từ nói riêng càng thêm nổi bật

Từ học chính là ngành khoa học Vật lý nghiên cứu về các hiện tượng tương tác hút và tương tác đẩy của các chất và các hợp chất gây ra bởi từ tính của chúng Những chất và hợp chất có từ tính đặc biệt là đối tượng của từ học và dùng để chế tạo những sản phẩm phục vụ con người là vật liệu từ Vật liệu từ

có sẵn trong tự nhiên là khá nhiều, tuy nhiên từ tính của chúng là chưa mạnh

và chưa có tính ứng dụng cao trong thực tiễn Để vật liệu từ có tính ứng dụng cao ta cần tạo ra các vật liệu từ có từ tính mạnh Muốn vậy chúng ta cần đi sâu vào tìm hiểu các hiện tượng từ của vật liệu từ và nguồn gốc của chúng Chúng ta đã biết vật chất nói chung và kim loại nói riêng được tạo nên từ các phân tử, nguyên tử Các nguyên tử lại được cấu tạo từ hạt nhân và điện tử Trong kim loại có chứa các điện tử tự do Từ tính của kim loại được quyết định bởi từ tính của các điện tử tự do Bản chất từ tính của vật liệu từ là do dòng điện phân tử  dòng điện phân tử sinh ra mômen từ Pm

Vì vậy để nghiên cứu về từ tính của kim loại chúng ta cần nghiên cứu tính chất từ của điện tử tự do trong kim loại Để chế tạo ra được các vật liệu có từ tính mạnh

có ứng dụng cao chúng ta cần nghiên cứu các quá trình từ hóa, cơ chế từ hóa vật liệu

Vậy nghiên cứu về các hiện tượng từ của vật liệu từ cũng như nghiên cứu quá trình từ hóa vật liệu có ý nghĩa to lớn đối với khoa học cũng như đối với

Trang 4

thực tiễn Chính vì lí do trên nên em đã chọn đề tài “Nghiên cứu về tính chất

từ của điện tử tự do trong kim loại và các quá trình từ hóa” để làm đề tài nghiên cứu cho khoá luận tốt nghiệp đại học của mình

2 Mục đích nghiên cứu

- Tìm hiểu về các hiện tượng từ và nguồn gốc nguyên tử của chúng

- Tìm hiểu về các quá trình từ hóa vật liệu

- Tìm hiểu về vật liệu từ và các ứng dụng của chúng trong thực tiễn

- Bước đầu nghiên biết cứu một vấn đề khoa học, nâng cao trình độ khoa học của bản thân, biết vận dụng kiến thức đã học vào thực tế

3 Đối tượng nghiên cứu

- Tính chất từ của điện tử tự do trong kim loại

- Các quá trình từ hóa vật liệu từ

- Hiện tượng siêu dẫn

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu về tính chất từ của điện tử tự do trong kim loại

- Nghiên cứu về các quá trình từ hóa vật liệu

- Nghiên cứu về hiện tượng siêu dẫn

5 Phương pháp nghiên cứu

- Đọc các tài liệu liên quan

- Phân tích, tổng hợp kiến thức

Trang 5

NỘI DUNG CHƯƠNG 1 TÍNH CHẤT TỪ CỦA ĐIỆN TỬ TỰ DO TRONG KIM LOẠI

1.1 Khí điện tử tự do trong kim loại

1.1.1 Lý thuyết cổ điển về khí điện tử của Drude

Mô hình Drude - Lorentz:

- Kim loại gồm các ion dương nằm ở nút mạng

- Các điện tử hóa trị tách khỏi nguyên tử và chuyển động tự do trong kim loại tạo thành khí điện tử tự do

Theo Drude các êlectron dẫn điện trong kim loại như các hạt cổ điển chuyển động tự do trong “hộp tinh thể” và có thể dùng thuyết động học phân

tử để mô tả tính chất của nó dựa trên các giả thuyết sau:

- Các điện tử chuyển động luôn bị va chạm

- Giữa các va chạm, các điện tử chuyển động tuân theo các định luật của Newton

- Thời gian bay tự do trung bình  của các điện tử không phụ thuộc vào vị trí và vận tốc của nó

- Khi va chạm vận tốc của điện tử bị thay đổi đột ngột  cơ chế chính làm các điện tử cân bằng nhiệt với môi trường xung quanh hay trở lại trạng thái cân bằng khi ngừng tác dụng ngoại lực

Khi không có điện trường: êlectron chuyển động nhanh và thường xuyên thay đổi chiều

Khi có điện trường:

- Vẫn có sự chuyển động hỗn loạn

- Thêm chuyển động trung bình có hướng theo phương của điện trường Trong điện trường êlectron có hai loại vận tốc v và T v Vì d v << d v nên T

Trang 6

chuyển động có hướng của tập thể êlectron không ảnh hưởng đáng kể đến thời

gian bay tự do 

Khi đặt lên một vật dẫn điện một điện trường E

thì các điện tử tự do trong kim loại chịu tác dụng của lực điện trường chuyển động có hướng với vận tốc

Lực điện trường tác dụng lên điện tử là:

e

F  eE

(1.2) Mặt khác trong quá trình chuyển động các điện tử luôn bị tán xạ trên mạng

e ms

F  F  ma

(1.4) 1

(1.7) Dưới tác dụng của lực Fe

vật chuyển động nhanh dần  v tăng dần cho

đến khi ổn định thì:

0

F  F 

(1.8)

Trang 7

Khi đó điện tử chuyển động đều với vận tốc v d

điện tử.)

Coi các điện tử tự do trong kim loại như khí điện tử thì vận tốc nhiệt v của T

các điện tử được tính theo công thức:

-  có thể coi là thời gian tung bình giữa hai lần va chạm của điện tử hay

thời gian tự do trung bình của điện tử

-  phụ thuộc vào vận tốc chuyển động nhiệt v của điện tử, T v càng lớn thì T

 càng nhỏ

-  không phụ thuộc vào vận tốc cuốn v d của điện tử, tức là không phụ

thuộc vào điện trường ngoài Do đó độ dẫn điện  nói chung không phụ

thuộc vào điện trường ngoài

-  càng nhỏ thì hệ nhiễu loạn trở về cân bằng càng nhanh

Trang 8

Ở nhiệt độ thấp lớn hơn ở nhiệt độ phòng  các tinh thể kim loại tinh khiết

 lớn hơn nhiều kích thước A

Nếu coi tán xạ chính của êlectron là do mạng tinh thể thì  angstron

 không phù hợp với kết quả thực nghiệm  mô hình Drude chưa phù hợp với thực nghiệm

 thuyết cổ điển không phù hợp với thực nghiệm

 Sự dẫn nhiệt của khí điện tử

Điện tử trong kim loại vừa là hạt tải điện vừa là hạt tải nhiệt Wiedemam và Frauz bằng thực nghiệm và Lorentz bằng lý thuyết đã thiết lập được công thức liên hệ giữa hệ số dẫn điện  và hệ số dẫn nhiệt K như sau:

Trang 9

Ví dụ: sự phụ thuộc của hệ số dẫn nhiệt K vào độ dẫn điện  của một số

kim loại ở 20 C được thể hiện qua đồ thị sau:

Hình 1.1 Sự phụ thuộc của hệ số dẫn nhiệt K vào độ dẫn điện

Theo thuyết động học phân tử:

B k K

T e

B k L

K

Trang 10

Nhận xét:

+ Giá trị của L theo công thức trên tương đối phù hợp với thực nghiệm Với

kết quả này nên thuyết Drude được chấp nhận trong lịch sử phát triển của lý

thuyết kim loại

+ Tuy nhiên, theo thuyết này C lấy từ kết quả của cổ điển (đã không phù V

hợp thực nghiệm)  kết quả trùng hợp của L là ngẫu nhiên, quãng đường tự

do trung bình theo thuyết Drude rất nhỏ (angstron) với thực nghiệm (cm), còn nhiệt dung của khí điện tử tự do theo thuyết rất lớn so với thực nghiệm

1.1.2 Lý thuyết lượng tử về khí điện tử

Đặc trưng của kim loại là độ dẫn điện tốt Điều này chứng tỏ các điện tử trong kim loại bị tập thể hóa và có thể chuyển động tự do trong mạng kim loại

từ nguyên tử này sang nguyên tử khác

Trong gần đúng bậc nhất tính chất của điện tử có thể coi như tính chất của khí lý tưởng mà các hạt là các điện tử không tương tác nhau Chất khí đó bị giữ lại không đi ra khỏi kim loại bởi các lực điện ở biên giới kim loại Như vậy các điện tử chuyển động trong không gian giới nội và theo các nguyên lý tổng quát của cơ học lượng tử thì nó bị lượng tử hóa, tức là các hạt không thể

có các trạng thái lượng tử gián đoạn

Xét bài toán một điện tử, từ đó suy ra các điện tử còn lại Phương trình Schrodinger có dạng:

các điện tử bị giới hạn trong một hình hộp có cạnh là L thì:

( , , )x L y z

  = ( , , ) x y z

( , , ) x yL z = ( , , ) x y z

Trang 11

Để thỏa mãn phương trình Schrodinger với điều kiện biên tuần hoàn như vậy, hàm sóng phải có dạng sóng chạy phẳng:

phần của véctơ k chính là các số lượng tử mà cùng với số lượng tử m cho s

biết phương của spin sẽ xác định trạng thái của điện tử Dễ chứng minh được rằng với các giá trị k (i = x, y, z) như thế, điều kiện biên tuần hoàn được thỏa i

Trang 12

Pmv nên vận tốc hạt liên hệ với k qua v k

m

(1.32)

Ở trạng thái cơ bản của một hệ gồm N điện tử tự do các trạng thái bị chiếm

có thể được mô tả bởi các điểm bên trong một hình không gian k Năng lượng

ứng với mặt hình cầu này được gọi là năng lượng Fermi Véctơ sóng ứng với

mặt cầu ký hiệu là k Bản thân mặt này gọi là mặt Fermi (trong trường hợp F

này mặt ấy là mặt cầu)

Năng lượng ứng với mặt cầu Fermi là:

2 2

2

F m k F

k x, k y, k z chỉ nhận những giá trị gián đoạn nên mỗi véctơ sóng cho

phép, tức là mỗi một bộ ba số lượng tử k tương ứng một yếu tố thể tích trong i

2

F k L

3

F

N k

Bán kính hình cầu Fermi k F chỉ phụ thuộc vào mật độ hạt N V không phụ

thuộc vào khối lượng m Đặt giá trị k thu được vào công thức FF ta có:

Trang 13

Vận tốc điện tử trên mặt Fermi v F bằng:

F F

k v

T k

 gọi là nhiệt độ Fermi

Hãy xét khái niệm mật độ trạng thái Đó là số các trạng thái trên một khoảng năng lượng một đơn vị D 

Từ biểu thức (1.36) ta suy ra:

 2 3 2

2

23

2

2

2

F m V

2

2

2

F m V

Trang 14

Ở nhiệt độ T  0K, một phần điện tử chuyển đến mức năng lượng cao hơn, nhưng nếu k T B  F thì sự phân bố điện tử theo mức năng lượng chỉ xảy ra ở gần sát F trong một vùng năng lượng bề rộng k T (các điện tử ở B

trạng thái suy biến) Ở nhiệt độ rất cao k T B  F sự phân bố của điện tử theo năng lượng chuyển thành phân bố cổ điển Maxwell – Boltzmann

Hãy thử đánh giá F của kim loại Chẳng hạn xét kim loại Cu (hóa trị 1) với

38

n h

năng lượng không khác lắm so với sự phân bố ở 0 K

1.2 Tính chất từ của điện tử tự do trong kim loại

1.2.1 Theo quan điểm cổ điển

Theo lý thuyết Bo các êlectron của nguyên tử chuyển động xung quanh hạt

nhân theo quỹ đạo là một đường tròn bán kính là r và có tâm ở hạt nhân

Êlectron (mang điện âm) chuyển động tương đương với một dòng điện tròn

có chiều ngược với chiều quay của êlectron (hình 1.2)

Nếu gọi e là điện tích của êlectron, N là tần số quay của êlectron thì dòng

điện tròn có cường độ i = Ne hay

Trang 15

Véctơ P

có phương vuông góc với

mặt phẳng quỹ đạo của êlectron, có chiều

xác định bởi chiều của dòng điện i và có

Mặt khác coi êlectron quay xung quanh hạt nhân có một véctơ mômen

động lượng ký hiệu là l Véctơ l có phương vuông góc với mặt phẳng qũy đạo, có chiều thuận với chiều quay của êlectron và có độ lớn bằng:

e m

 = gconst (1.50)

Ứng với chuyển động quay riêng đó, êlectron cũng có

một véctơ mômen từ riêng (cùng phương nhưng ngược chiều với S

, được gọi

là mômen từ spin, ký hiệu là Pms

Trang 16

Thí nghiệm cho thấy:

ms

e P

m

 

, (1.51) gọi là tỷ số từ cơ spin của êlectron

Tổng mômen từ của tất cả êlectron bằng mômen từ của nguyên tử:

được gọi là mômen động lượng của nguyên tử, ký hiệu là L Ta có :

L   lS

(1.53) Người ta chứng minh được rằng:

2

m

P L

e

g const m

thì mômen từ cũng biến thiên một lượng tương ứng

m

(1.55)

1.2.2 Theo quan điểm của vật lý chất rắn

1.2.2.1 Thuận từ điện tử Pauli

Nếu dùng thuyết điện tử cổ điển (quan niệm rằng các điện tử không tương tác) thì vì mỗi điện tử có spin B nên êlectron có thể đóng góp vào độ từ hóa một lượng là:

2

B B

N

k T

  ; (1.57)

Trang 17

tức là độ cảm thuận từ của điện tử tự do phải tuân theo định luật Curie Nhưng trên thực tế giá trị quan sát được của  trên các kim loại không sắt từ không

phụ thuộc T và có giá trị cỡ bằng 1

100 giá trị trên

Theo Pauli, điều này có thể được giải thích khi dùng thuyết lượng tử của khí điện tử tự do đã trình bày ở trên Khi không có từ trường mômen từ tổng cộng của khí điện tử bằng không vì ở mỗi trạng thái có hai điện tử có spin hướng ngược nhau Khi đưa hệ vào từ trường năng lượng điện tử với spin

song song với H bị giảm đi B H còn các điện tử có spin hướng ngược lại có năng lượng tăng lên B H Đường cong phân bố điện tử bị dịch chuyển đi

Hình 1.2 Phân bố điện tử theo lý thuyết Pauli trong trường hợp có từ trường ở 0 K

Hình (a): chỉ ra các trạng thái bị chiếm bởi các điện tử hướng song song và

phản song song với từ trường

Hình (b): chỉ ra các spin hướng song song với từ trường bị thừa ra do tác

dụng của từ trường ngoài

Nếu không xảy ra sự phân bố lại các điện tử thì sẽ bất lợi về năng lượng nên có một phần điện tử có spin hướng ngược với từ trường Điều này dẫn đến đóng góp vào độ từ hóa:

Trang 18

B F T

N k

(1.64)

và được gọi là độ cảm thuận từ Pauli Ta lưu ý rằng  không phụ thuộc T

Ngoài ra vì E F  k T B (cỡ đến 2 đến 3 bậc) nên  có giá trị rất nhỏ so với

Trang 19

1.2.2.2 Nghịch từ điện tử Landau

Trong các tính toán trên Ta giả thiết từ trường không ảnh hưởng đến dịch chuyển không gian của các điện tử Trên thực tế từ trường làm biến đổi hàm sóng của điện tử Điện tử chuyển động theo đường xoắn ốc

Đối với các điện tử tự do điều này dẫn đến xuất hiện một mômen nghịch từ

có giá trị tương ứng với độ cảm từ:

3

    (1.65) Gọi là độ cảm nghịch từ Landau Do đó độ cảm từ toàn phần của khí điện

tử tự do là:

2 3

B

B F T

N k

có thể giải thích nếu ngoài các đóng góp trên ta tính đến:

- Nghịch từ của lõi nguyên tử (phân tử)

- Các hiệu ứng liên quan đến cấu trúc vùng

- Tương tác spin – spin

Độ cảm từ đo được của các kim loại chuyển tiếp (có vỏ điện tử không đầy) lớn hơn đáng kể các kim loại kiềm Điều này dẫn đến giả thiết trong kim loại chuyển tiếp, mật độ các trạng thái điện tử ở gần mặt Fermi lớn dị thường Kết luận này đã được khẳng định bởi các số liệu về nhiệt dung

Trang 20

CHƯƠNG 2 ĐƯỜNG CONG TỪ HÓA VÀ HIỆN TƯỢNG TỪ TRỄ

2.1 Theo quan điểm cổ điển

2.1.1 Phân loại các vật liệu từ

Ngay từ giữa thế kỉ 19, Faraday đã chứng tỏ rằng tất cả các chất đều có những tính chất từ Cụ thể là tất cả các chất khi đặt vào trong một từ trường ngoài B0

thì bên trong chúng đều xuất hiện một từ trường phụ B

gây bởi chính các chất đó, nghĩa là đã có một quá trình từ hóa xảy ra ở trong chúng Tùy theo mức độ, bản chất và sự tương tác của các chất với môi trường ngoài, người ta chia vật liệu từ: thuận từ, nghịch từ, sắt từ

tỏ, khi đưa một thỏi bismust vào trong một từ trường không đều, thỏi bismust

bị đẩy khỏi nơi có từ trường mạnh nhưng với một lực đẩy rất yếu, về cấp độ

Trang 21

lớn còn nhỏ hơn rất nhiều so với trường hợp chất thuận từ Vì thế, để chứng tỏ hiệu ứng nghịch từ cần phải có từ trường cực kỳ mạnh

2.1.1.3 Sắt từ

Thuộc về loại này là các vật rắn tinh thể như kền (Ni), sắt (Fe), côban (Co)

và một số hợp kim Thực nghiệm chứng tỏ khi đưa một thỏi sắt lại gần cực một thanh nam châm, thỏi sắt bị nam châm hút Thỏi sắt đã bị từ hóa (hay

Khi đặt từ môi vào từ trường thì nó bị từ hóa và tạo ra từ trường phụ có

Trang 22

Vì vậy cảm ứng từ tổng hợp B

là cảm ứng từ trung bình trong thể tích đủ nhỏ của từ môi (gọi là từ trường vi mô) Giá trị trung bình của cảm ứng từ vi

mô cính bằng giá trị của cảm ứng từ vĩ mô B

2.1.2.1 Sự từ hóa chất nghịch từ

Những chất không có mômen từ nguyên tử, nghĩa là tổng các véctơ mômen

từ quỹ đạo và mômen từ riêng bằng không, chẳng hạn bismust, các khí trơ là các nghịch từ (khi đặt vào từ trường, do hiệu ứng nghịch từ các nguyên tử về toàn bộ có một mômen từ phụ luôn luôn ngược chiều với từ trường ngoài) Xét nguyên tử Hêli đó là nghịch từ có hai êlectron Ta có thể coi mặt phẳng quỹ đạo của các êlectron đó song song với nhau và quỹ đạo của chúng giống nhau Trên các quỹ đạo ấy các êlectron đều chuyển động với cùng vận tốc nhưng ngược chiều nhau và do đó làm cho mômen từ quỹ đạo của chúng luôn luôn trực đối nhau Lý thuyết đã chứng minh rằng các mômen từ riêng của các êlectron này cũng ngược chiều nhau

, các êlectron đều có mômen từ cảm ứng Pm

ngược chiều B

, nghĩa là chúng cùng chiều với nhau Kết quả là

mômen từ của mỗi nguyên tử Hêli đều khác không và ngược chiều B

Chất thuận từ là những chất có mômen từ nguyên tử khác không

0

m

P 

(2.4) Khi chưa có từ trường ngoài, do chuyển động nhiệt nên các mômen từ

Trang 23

nguyên tử sắp xếp hoàn toàn hỗn loạn, không có phương ưu tiên Vì vậy mômen từ tổng hợp tổng hợp trong toàn vật thuận từ bằng không và vật không có từ tính

Khi có từ trường ngoài thì các mômen từ nguyên tử có xu hướng sắp xếp

theo hướng của từ trường B

đó là chiều ưu tiên Do đó, toàn bộ vật thuận từ

có mômen từ khác không và mômen từ tổng hợp sẽ cùng chiều với từ trường ngoài Đó là hiệu ứng thuận từ Đồng thời với hiệu ứng thuận từ trong các chất thuận từ vẫn tồn tại hiệu thuận nghịch từ, nghĩa là toàn bộ vật vẫn có mômen từ cảm ứng ngược chiều từ trường ngoài Chất thuận từ là chất có hiệu ứng thuận từ mạnh hơn hiệu ứng nghịch từ hày hay nói cách khác đi là mômen từ của vật do các mômen từ nguyên tử sắp xếp theo chiều từ trường lớn hơn mômen từ cảm ứng ngược chiều từ trường

Tổng hợp hai hiệu ứng này cho từ trường phụ B

trong vật thuận từ cùng chiều từ trường ngoài B

2.1.2.3 Sự từ hóa các chất sắt từ

Một trong các vấn đề chủ yếu của lý thuyết sắt từ là phải giải thích được đặc điểm của đường cong từ hoá Căn cứ vào các kết quả nghiên cứu, người ta đưa ra cách giải thích quá trình từ hóa các chất sắt từ:

Khi chưa bị từ hóa, các miền phải phân bố như thế nào đó để mômen từ tổng hợp của vật sắt từ bằng (hoặc  ) không

Chẳng hạn, sự phân bố các mômen từ của các miền Trong đó các miền đã được từ hóa đến mức bão hòa và mômen từ của mỗi miền bằng nhau và bằng 1

một góc nhọn sẽ

có năng lượng nhỏ hơn năng lượng của các miền có góc này là góc tù Do đó

Trang 24

phát sinh quá trình dịch chuyển ranh giới giữa các miền, trong đó miền có năng lượng nhỏ mở rộng ra và ngược lại miền có năng lượng lớn sẽ thu hẹp lại (hình 2.1b) Quá trình đó có thể xem như một sự chuyển pha giống như sự chuyển pha của chất từ thể

khí biến đổi sang thể nước

hoặc từ thể nước sang thể

rắn, còn ở đây thì các

miền từ hóa khác nhau có

thể xem như các pha khác

nhau của vật sắt từ Tổng

các véctơ mômen từ của

các miền trở nên khác

không, vật sắt từ bắt đầu

bị từ hóa Trong trường

hợp từ trường rất yếu giai

đoạn dịch chuyển ranh

giới này có tính chất thuận

nghịch Giai đoạn này ứng

với đoạn 1 của đường

cong từ hóa (hình 2.1f)

Khi từ trường ngoài mạnh thêm nghĩa là khi tăng B0

, quá trình chuyển ranh giới tiếp diễn, nhưng không có tính chất thuận nghịch nữa

Trang 25

S H

Giai đoạn bất thuận nghịch của sự dịch chuyển ranh giới của các miền ứng với đoạn 2 của đường cong từ hóa, đoạn 2 là đoạn có độ dốc lớn nhất của đường cong từ hóa Nếu tiếp tục tăng B0

thì một giai đoạn mới sẽ bắt đầu Trong giai đoạn này, các véctơ từ hóa trong từng miền sẽ quay và định hướng theo hướng của B0

Đó là giai đoạn quay (hình 2.1d)

Quá trình quay các véctơ từ hóa đóng vai trò chủ yếu kể từ ngưỡng của đoạn 3 của đường cong từ hóa Cuối cùng khi từ trường ngoài rất mạnh thì tất

cả các mômen từ đều song song và cùng chiều với từ trường ngoài Trong giai đoạn cuối cùng này vật sắt từ đạt tới trạng thái bão hòa từ (ở một nhiệt độ nhất định)

 Tính từ dư Đường cong từ hóa Hiện tượng từ trễ

Tính từ dư là một đặc tính khác

biệt nổi bật của sắt từ, đó là sau khi

bỏ từ trường H ngoài đi, sắt từ vẫn

còn từ tính, nghĩa là vẫn còn độ từ

dư Để khử từ người ta đặt chất từ

môi đó vào trong từ trường có

chiều ngược với từ trường ban đầu

Cụ thể ta dùng một lõi sắt từ chưa

bị từ hóa lần nào đặt vào trong từ

trường H Tăng dần H từ giá trị 0

đến giá trị H ( S H tương ứng với S

giá trị độ từ hóa bão hòa J ) thì bh

trên đồ thị B H ta thu được  

đường cong từ hóa Oa Tiếp đó ta

giảm độ lớn của H nhưng vẫn giữ

B

H k

H k

B d

B d

Ngày đăng: 30/11/2015, 22:21

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
1. Nguyễn Phú Thuỳ (2002), “Vật lý các hiện tượng từ”, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Vật lý các hiện tượng từ
Tác giả: Nguyễn Phú Thuỳ
Nhà XB: Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội
Năm: 2002
2. Nguyễn Thế Khôi, Nguyễn Hữu Mình (1992), “Vật lý chất rắn”, Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Vật lý chất rắn
Tác giả: Nguyễn Thế Khôi, Nguyễn Hữu Mình
Nhà XB: Nhà xuất bản Giáo dục
Năm: 1992
3. Đặng Quang Khang (2000), “Vật lý đại cương”, Nhà xuất bản Đại học Bách khoa Hà Nội, Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Vật lý đại cương
Tác giả: Đặng Quang Khang
Nhà XB: Nhà xuất bản Đại học Bách khoa Hà Nội
Năm: 2000
4. Nguyễn Viết Kính, Bạch Thành Công, Phan Văn Thích (2004), “Vật lý học đại cương - T ập 2”, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Vật lý học đại cương - T ập 2
Tác giả: Nguyễn Viết Kính, Bạch Thành Công, Phan Văn Thích
Nhà XB: Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội
Năm: 2004
5. Lương Duyên Bình, Dư Chí Công, Nguyễn Hữu Hồ (2003), “Vật lý đại cương - Tập 2”, Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Vật lý đại cương - Tập 2
Tác giả: Lương Duyên Bình, Dư Chí Công, Nguyễn Hữu Hồ
Nhà XB: Nhà xuất bản Giáo dục
Năm: 2003

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.1. Sự phụ thuộc của hệ số dẫn nhiệt K vào độ dẫn điện   - Nghiên cứu về tính chất từ của điện tử tự do trong kim loại và các quá trình từ hóa
Hình 1.1. Sự phụ thuộc của hệ số dẫn nhiệt K vào độ dẫn điện  (Trang 9)
Hình  1.2. Phân bố điện tử theo lý thuyết Pauli   trong trường hợp có từ trường ở  0 K - Nghiên cứu về tính chất từ của điện tử tự do trong kim loại và các quá trình từ hóa
nh 1.2. Phân bố điện tử theo lý thuyết Pauli trong trường hợp có từ trường ở 0 K (Trang 17)
Hình 2.3. Quá trình dịch chuyển của vách đômen 180  - Nghiên cứu về tính chất từ của điện tử tự do trong kim loại và các quá trình từ hóa
Hình 2.3. Quá trình dịch chuyển của vách đômen 180  (Trang 29)
Hình  2.4. Quá trình quay trong một sợi dây đơn tinh thể sắt từ - Nghiên cứu về tính chất từ của điện tử tự do trong kim loại và các quá trình từ hóa
nh 2.4. Quá trình quay trong một sợi dây đơn tinh thể sắt từ (Trang 31)
Hình 2.5. Đường cong từ hoá có dạng chữ S tính theo phương trình (2.20) - Nghiên cứu về tính chất từ của điện tử tự do trong kim loại và các quá trình từ hóa
Hình 2.5. Đường cong từ hoá có dạng chữ S tính theo phương trình (2.20) (Trang 33)
Hình 2.6. Sự phụ thuộc nhiệt độ của từ độ của sắt trong các - Nghiên cứu về tính chất từ của điện tử tự do trong kim loại và các quá trình từ hóa
Hình 2.6. Sự phụ thuộc nhiệt độ của từ độ của sắt trong các (Trang 35)
Hình 3.1. Từ tính của siêu dẫn khối loại 1 và loại 2: - Nghiên cứu về tính chất từ của điện tử tự do trong kim loại và các quá trình từ hóa
Hình 3.1. Từ tính của siêu dẫn khối loại 1 và loại 2: (Trang 39)
Hình 3.2. Entropy của nhôm (Al) trong trạng thái thường (S N ) và trạng thái  siêu dẫn (S S ); ở  T  T c  trạng thái thường của mẫu được thực hiện bằng - Nghiên cứu về tính chất từ của điện tử tự do trong kim loại và các quá trình từ hóa
Hình 3.2. Entropy của nhôm (Al) trong trạng thái thường (S N ) và trạng thái siêu dẫn (S S ); ở T  T c trạng thái thường của mẫu được thực hiện bằng (Trang 40)
Hình 3.3. Vùng năng lượng ở các trạng thái thường và siêu dẫn: - Nghiên cứu về tính chất từ của điện tử tự do trong kim loại và các quá trình từ hóa
Hình 3.3. Vùng năng lượng ở các trạng thái thường và siêu dẫn: (Trang 41)
Hình 3.4. Ảnh hưởng của từ trường lên chuyển pha siêu dẫn: - Nghiên cứu về tính chất từ của điện tử tự do trong kim loại và các quá trình từ hóa
Hình 3.4. Ảnh hưởng của từ trường lên chuyển pha siêu dẫn: (Trang 43)
Hình 3.5. Sự phụ thuộc của mật độ năng lượng tự do của vật liệu ở trạng - Nghiên cứu về tính chất từ của điện tử tự do trong kim loại và các quá trình từ hóa
Hình 3.5. Sự phụ thuộc của mật độ năng lượng tự do của vật liệu ở trạng (Trang 44)
Hình 3.6. Các giá trị thực của năng lượng tự do như một hàm của nhiệt độ - Nghiên cứu về tính chất từ của điện tử tự do trong kim loại và các quá trình từ hóa
Hình 3.6. Các giá trị thực của năng lượng tự do như một hàm của nhiệt độ (Trang 45)
Hình 3.7. Sự biến đổi của từ trường và của thông số khe năng lượng   (x) ở  mặt phân cách của vùng siêu dẫn và vùng ở trạg thái thường đối với siêu - Nghiên cứu về tính chất từ của điện tử tự do trong kim loại và các quá trình từ hóa
Hình 3.7. Sự biến đổi của từ trường và của thông số khe năng lượng  (x) ở mặt phân cách của vùng siêu dẫn và vùng ở trạg thái thường đối với siêu (Trang 47)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w