Prosze o napisanie na jedną stronę tematu "charakterystyka magnesowania"

Na początek trochę teorii ferromagnetyzmu (niestety kwantowej). Źródłem własności magnetycznych w każdym materiale jest moment pęduy elektronu, który biega wogół jądra i przez to wytwarza pole magnetyczne. Prostym rachunkiem pokazać można, że taki moment magnetyczny związany z elektronem to: [latex]mu=Icdot S=-frac{ehbar}{2m_e}=-mu_B[/latex] gdzie pojawiająca się tu wielkość podstawowa nazywana jest magnetonem Bohra. Wkład pochodzący od biegającego wokół jądra elektornu nazywamy momentem orbitalnym. Do tego dochodzi jeszcze moment spinowy - trudno jest wyjaśnić czym jest spin. Niektórzy uważają że to własny moment pędu, czyli analog takiej obracającej się wogół własnej osi kulki, ale jak można mówić o obracającej się kulce, gdy elektron zawsze traktujemy punktowo, bo nie znamy dokładnie jego rozmiarów. Makroskopowo możemy sobie wyobrazić taki moment magnetyczny jako strzałkę która może być skierowana tak, lub inaczej (zgodnie z mechaniką kwantową jest skończona liczba możliwości). Suma (wektorowa) takich wszystkich momentów ma sens namagnesowania. Oczywiście średnio mamy M=0, gdyż żaden kierunek nie jest wyróżniony, lecz gdy przyłożymy zewnętrzne pole magnetyczne - momenty zaczną się ustawiać w jego kierunku. Każde materiał jest diamagnetykiem, tzn. zgodnie z regułą Lenza jak przyłożymy zewnętrzne pole, to elektrony kręcą się w taki sposób aby to pole niwelować. Czasem jednak własności diamagnetyczne jest zdominowane przez inne cechy. Jeżeli atom ma niezapełnioną powłokę elektornową, to już sam w sobie będzie wykazywać własności parapagnetyczne (słabe własności "wzmacniania" zewnętrznego pola), a niektóre materiały takie jak np. Gd, Co czy Ni, mają tzw. własności ferromagnetyczne, czy silnie się magnesują w polu zewnętrznym (jest jeszcze mnóstów innych skomplikowanych oddziaływań dodatkowych, które mogę prowadzić do bardzo egzotycznych struktur magnetycznych).   Przejdę teraz do bardzo poglądowego rysunku przedstawiającego proces magnesowania próbki ferromagnetycznej (pochodzi on ze strony http://www.thecdi.com/general.php?r=U6ENJWAVAL) Na osiach mamy natężenie pola magnetycznego H (pole zewnętrzne, którym magnesujemy) oraz wartość indukcji pola B (jest ona proporcjonalna do magnetyzacji czyli rezultatu naszego działania). Na początku znajdujemy się w punkcie O; nie ma zewnętrznego pola a i materiał nie wykazuje namagnesowania. W miarę zwiększania zewnętrznego pola próbka magnesuje się  (zależność jest niebyt liniowa), aż do osiągnięcia pewnej wartości maksymalnej zwanej magnetyzacją nasycenia - więcej już nie uda się uzyskać bo wszystkie momenty przyjmuję kierunek pola. Ta droga to tzw ścieżka magnesowania dziewiczego - nie do powtórzenia. Jeśli teraz zaczniemy zewnętrzne pola zmiejszać, to zmiejsza się magnetyzacja, ale nie tak jak wcześniej. Przy H=0 mamy niezerowe namagnesowanie, które nazywamy pozostałością magnetyczną lub magnetyzacją remanencji. Probujemy się jej pozbyć odwracając kierunek pola (ujemne H) i namagnesowanie dalej spada. Wreszcie dla H=Hc mamy zerową magnetyzację. POle Hc dla którego się to dzieje to pole koercji. W mierą dalszego zwiększania (terazujemnego) pola osiągamy nasycenia magnetyczne wo przeciwnym kierunku. Wracamy teraz z polem do zera i znów trafiamy na pozostałość magnetyczną i dodatnie pole koercji, gdy udało nam się odmagnesować próbkę. Z uwagi nakształ pętli histerezy dziali się ferromagnetyki na -miękkie (o małym Hc) i teki materiały są idealna jako rdzenie transformatorów, gdyż tam zależy nam na szybkim i łatwym przemagnesowaniu -twarda (duże Hc) i te są doskonałymi magnesami trwałymi, aby je przemagnesować/odmagnesować trzeba naprawdę silnego pola zewnętrznego, czyli łatwo ich nie zepsujemy (no chyba, że temperaturą ;) )   Milcząco przemknąłem tu nad oddziaływaniem magnetycznym i zależnością namagnesowania od temperatury - rachunek nie jest trudny, ale wykracza poza poziom szkoły. W razie potrzeby służę uprzejmie i mogę nawet omowić powstawanie struktur helikalnych :)   pozdrawiam   --------------- "non enim possumus quae vidimus et audivimus non loqui"