Способ анализа доменной структуры магнитных материалов

,801176705 А 4 С 01 Б 27/72 ИЗОБРЕ ТЕНИВИДЕТЕЛЬСТЦУ СНИ ТОРСНОМ го поля в направлении, перлярном направлению намагничйри этом амплитуда переменнитного поля убывает от знравного верхней границе выинтервала, до нуля, вновься намагниченность образцаную структуру определяют пниям ендикуивания,о магния,раиного змеряет а домен выраже,/ (1-1 0,23 а при 0,5 ( где Ь, и Ь соответственно нижняя и верхняя границы выбранного интервала амплитуд переменного поля;од1 - доля остаточной намагниченности, обусловленная однодоменными носителями;1 - доля остаточной намагниченности, обусловленная многодоменными носителями;1 - намагниченность,измереннаяпосле частичного размагничивания переменным. полем начальной амплитуды Ьй1, - намагниченность, измереннаяпосле дальнейшего поперечного размагничивания;И в . доля намагниченности, разрушаемая при размагничиваниимногодоменного образца вперпендикулярном направлеи ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР У 396643, кл. С О 1 В 33/16, 15,02,71,Мишин Д. Д. Магнитные материалы. М.: Высшая школа, 1981, с. 65 и 98.Белоконь В. Н Кочегура В. В., Шолпо Л. Е. Методы палеомагнитных исследований горных пород. Л,ф Недра, 1973, с42.Большаков А. С., Щербакова В. В. Изв. АН СССР, серия: Физика Земли, У 2, 1979, с, 38-47.(54)(57) СПОСОБ АНАЛИЗА ДОМЕННОЙ СТРУКТУРЫ МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающий намагничивание образца по стоянным магнитным полем, размагничивание образца и йзмерение намагниченности, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности анализа, намагничивание образца производят путем наложения параллельно постоянному дополнительного переменного поля с амплитудой, равной верхней границе выбранного интервала, в котором приращения идеальной остаточной намагниченности образца постоянны, а значения амплитуды переменного поля плавно уменьшают до нуля, затем производят частичное размагничивание образца путем наложения при выключенном постоянном поле переменного поля с амплитудой, убывающей до нуля от значения, равного нижней границе выбранного интервала, измеряют полученную намагниченность, затем производят дальнейшее размагничивание путем наложения переменного магнитно 50-0,43 а при 0,0 с а(01 11Изобретение относится к области физических методов анализа и может быть использовано для выявления меха низма образования остаточной намагниченности 1, однодоменными имногодоменными носителями, что имеет боль шое значение в производстве магнитных материалов и в палеомагнитных исследованиях.Целью изобретения является повышение точности анализа доменной структуры за счет количественного определения вклада одноименных частиц в остаточную намагниченность образца, причем без его нагрева.Для этого остаточно намагниченный образец размагничивают в перпендикулярном 1 направлении переменным магнитным полем .с максимальной амплитудой, равной амплитуде намаг- ничивающего поля, и по степени изменения остаточной намагниченности судят о соотношении ее компонентов, обусловленных многодоменными и однодоменными носителями.Способ основан на различии намагничивания и перемагничивания одно- и многодоменных частиц в зависимости от направления приложенного магнитного поля, Известно, что для преодоления доменной границей барьера высотой Нс необходимо приложить магнитное поле Н = Нс/Соя Ф, где о- угол между Н и доменной границей, т,е. при о О Н всегда больше Нс. Для перемагничивания однодоменной частицы с коэрцитивной силой Нс под острым углом к оси легкого намагничивания требуется поле Н/Нс. По известным расчетам ансамбль однодоменных частиц с изотропным распределением осей легкого намагничивания, приобретший остаточную намагниченность в поле Н, должен почти полностью утратить ее после размагничивания в поперечном направлении переменным магнитным полем с максимальной амплитудой Ь = Н. В случае же ан самбля многодоменных частиц переменное поле Ь = Н, перпендикулярное 1, разрушает ее в минимальной степени.Следовательно, максимальные различия в устойчивости 1 одно- и многодоменных носителей наблюдаются именно при поперечном размагничивании образца.Для использования этих различий с целью повышения точности анализа до 76705 2 45 50 5 10 15 20 25 30 35 40 менной структуры носителей 1автор экспериментально установил потери 1, многодоменных частиц после поперечного размагничивания. При этом для получения количественного результата независимо от особенностей коэрцитивного спектра (КС) и состава ферромагнитных образцов были приняты следующие условия: 1) исследовалась остаточная намагниченность определенного вида, а именно идеальная Т как наиболее подходящая для этой цеди;2) исследовались лишь те участки КС образца, где ЙТ /йЬ = сопз 1, т.еучастки с однородным распределением приращений Тпо шкале Ь (шкале коэрцитивности"). С учетом этих условий заведомо многодоменный изотропный ферромагнетик помещали в соленоид, заключенный в кольца Гельмгольца (на черт. не показано), в которых создавали небольшое постоянное поле Но. Затем в обмотку соленоида с помощью безискрового регулятора напряжения подавали переменный ток такой силы, чтобы получить максимальную для данной установки амплитуду (напряженность) переменного поля ЬНо, после чего Ьплавно уменьшалй до нуля, выключали постоянное поле Но, измеряли полученную таким образом 1.Значения Ь последовательно уменьшали, получая таким образом кривую размагничивания образца 1 (Ь) и по приращениям этой кривой строили коэрцитивный спектр ЬТ/(ь Ы, на котором выделяли однородные участки.В пределах каждого из выделенных однородных участков КС, ограниченного значениями переменного поля Ь и аЬ (а ( 1), из нулевого размагниченного состояния создавали парциальную идеальную намагниченность 1 путем намагничивания образца полем Ь указанным способом (в присутствии поля Но) и последующего размагничивания полем аЬ. Процесс размагничивания переменным полем осуществлялся так же, как и описанный процесс намагничивания но с выключенным полем Но. После измерения Т образец снова устанавливао ли в соленоиде, но под углом 90 по отношению к прежней позиции, т,е,ориентировали вектор Т перпендикулярно оси соленоида, и производили размагничивание образца полем Ь, послечего измеряли 1 т.е, остаток 1после поперечного размагничивания.Затем рассчитывали относительную по20 а 0,0 О,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 0,50 0,45 0,40 0,36 0,33 0,29 0,26 0,24 0,22 0,19 3 1176 терю Т в результате такого размаг- ничивания Ю= ,Т -1)/1,Результаты определения у для многодоменных носителей 1 при разных а даныгв таблице. Зависимость ф от а с точностью до 17, можно аппроксимировать двумя прямыми: 100,50-0,43 а 0 ( а б 0,5Ф= 0,40-0,23 а 0,5 б а с 0,9 Таким образом, доля остаточной намагниченности, приходяшаяся на многодоменные носители, должна составлять 15ма1 = 1 (1- ), следовательно, вклад одноименных частиц при их наличии в образце равен где 1 и 1 - измеренные величины, а ч рассчитывается по приведенным выше формулам.На фиг. 1-6 показаны коэрцитивные 25 спектры идеальной намагниченности искусственных и природных ферромагнетиков г результатами определения вклада одноименных носителей заштрихованная.часть столбиков, высо та которых соответствует величинам 1в 50 - эрстедных интервалах переменного поля).П р и м е р. Исследованы магнитно-изотропные образцы кобальта, никеля, гемоильменита и магнетита. Каждый образец идеально намагничивали описанным выше способом (Но = 5 или 10 Э), затем размагничивали переменным полем и по приращениям кри вой 1(Ь) строили.коэрцитивный спектр (см. фиг. 1-6). В показанных однородных интервалах спектров (ог" раничены пунктирными линиями) соз 705 4давали и измеряли частичную идеальную остаточную намагниченность Т, и после поперечного размагничивания образца полем Ь= Ь + Но измеряли ее остаток 1 . Затем ио приведеннымг.аформулам определяли Т , вклад которой показан заштриховагныыми частями столбиков на коэрцитивных спектрах.У технического кобальта (Лиг. 1) в интервале КС 0-100 Э остаточная намагниченность обусловлена целаиком многодоменными источниками (1 = 0), а в более жесткой части КС проявляется намагничеьность однодоменных частиц, образованных примесными элементами. Это подтверждается характером козрцитивного спектра того же образца после его закалки с 900 С(фиг. 2), в результате которой примеси вошли в решетку кобальта и образец стал более магнитно-мягким.Проявление однодоменных частиц в остаточной намагниченности никеля (фиг, 3) также связано с магнитнымипримесями, установленными микрорентгеноспектральным анализом. В зернах природного ильменогематита (фиг. 4) доля остаточной намагниченности однодоменных частиц, которые в данном образце могут быть представлены про" . дуктами распада твердого раствора ильменита и гематита, относительно невелика, однако она заметно возрастает в зернах многодоменного магнетита с тонкодисперсными включениями ильменогематита, идентифицированными с помощью микрозонда (фиг5). Еще в большей степени доля остаточной намагниченности однодоменных носителей возрастает в мелких зернах искусственного магнетита, где и размер включений меньше, чем в предыдущем случае (фиг 6)1176705 фиг. Р Фиа 1 Г 3 Л 10,фц г,дСоставитель Г. Старосте орькова Техред Л. Сердюкова коорректор М. Самбор акт аказ одписноеСССР ПИ по 35Тираж 777Государственного комитета елам изобретений и открыти осква, Ж, Раушская набе