Hystereesisilmukka ja sen käyttö magneettikuvauksessa

Hystereesisilmukka ja sen käyttö magneettikuvauksessa
Hystereesisilmukka ja sen käyttö magneettikuvauksessa
Anonim

Kaikilla aineilla on tavalla tai toisella magneettisia ominaisuuksia, mutta ferromagneettien luokkaan kuuluvilla aineilla on oma rakenne, joka mahdollistaa suunnatun kentän ylläpitämisen. Tätä laatua käytetään laaj alti tietojen tallentamiseen kerroksille, joiden pinta voidaan suunnata, mikä luo "muistin". Magnetoinnin aikana käytetään fyysistä ilmiötä, jota voidaan kuvata sanalla "lag". Graafisesti sitä edustaa niin kutsuttu hystereesisilmukka.

hystereesisilmukka
hystereesisilmukka

Ferromagneeteilla on kyky magnetisoitua spontaanisti, niiden molekyylirakenne sisältää domeeneja eli magnetisaatiokeskuksia, mutta voimalinjojen monisuuntaisuus kompensoi keskenään niiden toiminnan, ja siksi pala tavallista rautaa tai nikkeliä ei luo omaa magneettikenttäään.

Jotta ferromagneetista tulisi magneetti, domeenien magneettikentät on suunnattava yhteen suuntaan, jolloin niihin on kohdistettava ulkoinen kenttävaikutus, jonka aikana syntyy hystereesisilmukka.

hystereesisilmukka on
hystereesisilmukka on

Ferromagneetin ympärillä olevan magneettikentän intensiteetin lisääminen johtaa aikaisempaan orientaatioonkaoottisia domeeneja ja omaa suunnattua kenttää, kun taas näiden kahden parametrin kuvaajalla on ylempi kyllästyspiste, jossa materiaalista tulee yksialue. Kun luodaan kenttää vastakkaiseen suuntaan, on mahdollista saavuttaa alempi kyllästyspiste, mutta kaavion viiva ei toista suoraa kurssiaan, vaan siirtyy taaksepäin, koska alueiden uudelleen suuntaamiseen tarvitaan lisäenergiaa. Hystereesisilmukka on graafisesti ilmaistu silmukka intensiteettiarvojen epäselvyydestä suhteessa induktioon eteen- ja taaksepäin.

ferromagneetin hystereesisilmukka
ferromagneetin hystereesisilmukka

Itse asiassa monille mekaanisille prosesseille on ominaista myös viive, joka liittyy toimintasuunnan muutokseen päinvastaiseksi. Esimerkiksi kimmoisissa muodonmuutoksissa kappaleet muuttavat myös mittojaan moniselitteisesti ja niiden graafit ovat sama hystereesisilmukka. Inertia on luontainen kaikille fysikaalisille prosesseille.

Ferromagneettien ominaisuus säilyttää magnetisoitumisensa on magneettisen tallennuksen periaatteen perusta.

Ensimmäisissä nauhureissa kantoaineena käytettiin rautalankaa, joka induktanssikelan nauhoituspään ohi kulkiessa magnetisoitiin sen luoman kentän intensiteetin mukaan. Sitten laitteiston parantuessa alettiin käyttää nauhaa, jonka päälle oli kerrostettu jauhemateriaalia, jolla on vahvemmat magneettiset ominaisuudet, mutta yleisperiaate pysyi ennallaan. Ferromagneetin hystereesisilmukka luo olosuhteet säilymiselletämä materiaalitieto.

Kotitalouksien nauhureita ei käytännössä käytetä nykyään, mutta tämä ei tarkoita, että niiden toimintaperiaate olisi menettänyt merkityksensä. Nykyaikaisissa tietokoneissa samaa magneettisen rekisteröinnin periaatetta, joka perustuu hystereesisilmukkaan, käytetään keräämään tietoja kiintolevyille.

Suositeltava: