Способ определения магнитной структурымикроферромагнетика

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет -Государственный комитет СССР по ленам изобретений и открытийДата опубликования описания 100781(71) Заявитель в поле электрома наблю ать час 2 5 Изобретение относится к исследо. ванию параметров микроскопическихчастиц, в частности, к определениюих магнитных характеристик.Известен способ определения магнитных характеристик, по которомуна частицу, взвешенную в жидкости,воздействуют постоянными магнитнымиполями - однородным и неоднороднымГ 11.Недостатком указанного способа является невозможность определения понему характера процесса намагничивания и типа движения доменных границ,так как он позволяет определить состояние намагниченности при каком-тоодном совокупном .значении однородного и неоднородного магнитных полей.Известен также способ определениямагнитных характеристик отдельныхчастиц ферромагнетиков, по которому на взвешенную вжидкости магнитную частицу воздействуют ступенчато изменяющимся магнитным йолем ипри постоянном значении однородногонамагничивающего поля воздействуютнеоднородным полем 23,Недостатком указанного способаявляется низкая точность, так какпостоянное однородное и неоднородное магнитное поле создается электромагнитами, и только г нита можно визуально дтицу.С целью повышения точности при определении структуры микроферромагнетика способом, включающим намагничивание взвешенной в жидкости частицы постоянным и переменным магнитными полями, намагничивание осуществляют последовательно возрастакщим до насыщения импульсным магнитным полем с последующим после действия импульса воздействием на частицу постоянным однородным магнитным полем, а о магнитной структуре микроферромагнетика судят по ориентации частицы в постоянном однородном магнитном поле после воздействия каждого из импульсов.На фиг. 1 представлена схема устройства, позволяющего реализовать предложенный способ; на фиг. 2 проиллюстрирован характер изменения магнитного поля; на фиг. 3-5 изображено движение 180 о -ной доменной границы; на фиг. 6 изображен процесс намагничивания частицы вдоль одной из осей легкого намагничивания; на фиг. 7 изображен процесс намагничивания .частицы вдоль двух осей намагничивания; на фиг. 8 показано совпаде 84512340 50 поля. Затем напряженность поля уменьшается и принимает постоянное значение, когда питание катушки 3 идет только от аккумуляторов. Использование батарей конденсаторов дает возможность создать в импульсе длительностью несколько миллисекунд поле ние суммарной намагниченности частицы с направлением поля после прохождения импульса.УстройствО содержит микроскоп 1, который расположен над кюветой 2 а исследуемым объектом. Кювета 2 помещена в центр системы катушек 3 соленоидов, с помощью которых создается магнитное поле. Катушки 3 расположены соосно на расстоянии, равном радиусу катушек. Микроскоп располагается между катушками 3 на равном расстоянии от каждой таким образом, что его ось пересекается с осью соленоидов под пряьым углом, и кювета 2 помещается в месте пересечения осей. С помощью коммутатора 4 производится включение в работу катушек 3 соленоидов и их выключение,. переключение полярности батареи конденсаторов 5, б. Диод 7 предохраняет,от разрушения низковольтный источник 8 питания постоянным током катушек 3 соленоидов при разряде одной из батарей конденсаторов 5, 6, Амперметр 9 предназначен для измерения величины постоянного тока от источника 8. Размыкание цепи питания соленоидов постоянным током производится ключом 10, а размыкание цепи зарядки конденсаторов 5 и б от высоковольтного источника 11 - ключом 12. Ключ 13 служит для включения соленоидов в работу.Частицу помещают в масло, заполняющее кювету 2. Вследствие большой вязкости масла (например, касторового или глицерина) частица в процессе опыта остается взвешенной в жидкосВязкость масла велика, время воздействия однородным магнитным импульсом мало, и частица в процессе этого воздействия остается неподвижной.В случае изменения направления вектора остаточной намагниченности Эг относительно объема частицы изменение ориентации самой частицы будет происходить уже в постоянном поле НСоздание импульса Н, осуществляется разрядом конденсатора б на соленоиде, а постоянная составляющая . Нсоздается током от источника 8.Вектор напряженности магнитного поля, создаваемого током при разрядке конденсаторови вектор напряженности магнитного поля, создаваемого током от источника постоянного токасовпадают по направлению. В начальныи момент времени при включенииконденсаторов происходит резкое воз"растание напряженности магнитного 10 15 30 35 45 напряженностью в несколько миллионов Ампер/метр.Современная теория магнитной структуры позволяет объяснить процессы, происходящие в кристаллах при перемагничивании, следующим образом.Даже небольшой ток в катушках соленоида создает магнитное поле, достаточное для того, чтобы размагниченную частицу намагнитить вдоль одной из осей легкого намагничивания,и онабудучи свободно взвешена вжидкости, ориентируется таким образом, что ее вектор суммарнойнамагниченности совпадает по направлению с полем Нп как магнитная стрелкав магнитном поле Земли),Если частица имеет одну ось легкого намагничивания или 100-ную текстуру технология получения. частицыпредполагается известной), то придействии на нее импульсным полем, величина которого от импульса к импульсу возрастает, движение доменных границ только 180 О-ных) будет осуществляться вдоль этои оси, и ориентациячастицы остается неизменной в процессе ее намагничивания импульсами Нпи в постоянном поле Н, Остаточнаянамагниченность возрастает,по величине, а направление ее остается постоянным фиг. 3-5).Иное дело - частица, у которой неодна ось легкого намагничивания, иличастица состоит из нескольких магнитодноосных кристаллитов с различнымрасположением осей. В слабом полепроизойдет намагничивание вдоль одной из осей легкого намагничивания,которая оказалась наиболее благоприятнб расположенной по отношению кнамагничивающему полю, например 1-1,или по причинам технологическогохарактера получилась легчайшей среди легких), Частица повернется этойосью вдоль поля, и вектор Ю будетсовпадать по направлению с пЪлемфиг. 6), Дальнейшее увеличение намагниченности будет при увеличенииполяпроисходить уже не только вдольэтой оси, но и вдоль других (например1 - 11 будет этой второй осью). Появится намагниченность 3 (фиг. 7) зао . 1счет движения 90 -ных границ или взаимосвязанного движения 90-ных и180 о-ных, или любого другого типа,отличного от 180 о-ного,Частица в поле Н и повернется досовпадения с полем Нп (фиг. 8).Таким образом, возможно два типаповедения частицы во внешнем поле.Если частица имеет одну ось легкогонамагничивания или 100-ную тексту"ру, то в процессе импульсного увеличения ее остаточной намагниченностив постоянном поле ориентация ее небудет изменяться,Если текстура не 100-ная, иличастица имеет несколько осей легкого намагничивания, то в процессе намагничивания будет изменяться ее ориентация в поле. Поскольку магнитная структура и ее динамика в процессе намагничивания самым непосредственных образом связана с состоянием кристаллической структуры, то до характеру изменения намагниченности частицы можно судить о состоянии кристаллической структуры,формула изобретения цСпособ определения магнитной структуры микроферромагнетика, вклЮчающий намагничивание взвешенной в жидкости частицы постоянным и переменным магнитным полями, о т л и ч а ю щ и й - 4 Я с я тем, что, с целью повьдаения точности, намагничивание осуществляют последовательно воэрастакщим до насыщения импульсным магнитным полем с последукщим после действия каждого импульса воздействием на частицу постоянным однородным магнитным полем, а о магнитной структуре микроферромагнетика судят по ориентации частицы в постоянном однородном магнитном поле после воздействия каждого из импульсов.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 9 387279, кл. 6 01 й 27/72, 1971.2. Авторское свидетельство СССР9 543902, кл. 6 01 В 33/16, 1975 прототип).гЗ Фиг г.б иг. и г.д Составитель Ф. ТарнопольскаяРедактор Б. Федотов Техред М.Го Корректор Н. Швыдкая линка аказ 4137/ НИИП 03 Патент", г. Ужгород, ул. Проектная илиал П ираж 732 Государственног елам изобретени осква, Ж, Ра коиск исноетета СССРкрытийнаб., д. 4/