Смекни!
smekni.com

Полное магнетосопротивление ферромагнетиков (стр. 6 из 9)


Рис. 12. Наклон прямолинейной части кривой гальваномагнитного эффекта в сильных полях

Рис. 13. Кривые

для сплава 36% Ni, 64% Fe при разных температурах

Для температур далеко от точки Кюри имеет место соотношение

(1)

а в самой точке Кюри

(2)

выше точки Кюри из тех же соображений следует, что

(3)

В формулах (1), (2), (3) коэффициенты

являются численными постоянными. Ha рис. 14 приведены кривые гальваномагнитного эффекта никеля в функций магнитного поля,снятые при различных температурах. При комнатных температурах в согласии с (1) гальваномагнитный эффект в полях H> HSлинейно зависит от поля. По мере возрастания температуры эта зависимость нарушается. Физически это понятно, так как под действием поля величина самопроизвольной намагниченности ISменяется заметнее; она приближается к абсолютному насыщению I0, и здесь следует ожидать большого изменения линейного хода кривой гальваномагнитного эффекта парапроцесса в сторону приближения его к некоторому насыщению.

Рис. 14. Кривые гальваномагнитного эффекта никеля в сильных полях при различных температурах

На рис. 15, а и б приведет кривые зависимости гальваномагнитного эффекта от температуры при различных полях для никеля и сплава 36% Ni, 64% Fe. Эти кривые позволяют приближенно найти точку Кюри θ (которая соответствует максимумам кривых) и определить для нее зависимость

от
На рис. 16 нанесены значения
в функции
; в качественном согласии с соотношением (2) гальваномагнитный эффект в точке Кюри, который здесь должен в основном определяться парапроцессом, линейно зависит от
как для никеля, так и для сплава 36% Ni, 64% Fe. Тот факт, что прямые на рис. 16 не проходят через начало координат, по-видимому, свидетельствует о том, что, кроме парапроцесса, в области Кюри имеют место также процессы смещения и вращения, которые и дают некоторые конечные значения гальваномагнитного эффекта положительного знака. Их можно определить, экстраполируя прямые на ось ординат (24).

Рис. 15. Температурная зависимость гальваномагнитного эффекта в области Кюри при различных полях, а - для никеля, б - для сплава 36% Ni, 64% Fe


Рис. 16. Зависимость гальваномагнитного эффекта в области Кюри от

для никеля и для сплава 36% Ni, 64% Fe

На рис. 17 приведены кривые

в функции H, полученные из рис. 15, aдля температур выше точки Кюри.

Рис. 17. Зависимость гальваномагнитного эффекта никеля от магнитного поля при температурах выше точки Кюри


Здесь зависимость

от Hносит примерно квадратичный характер, что находится в качественном соответствии с (3),

Итак, из приведенных результатов измерений следует, что в области парапроцесса (в полях выше технического насыщения и вблизи точки Кюри) гальваномагнитный эффект имеет такие же качественные зависимости от намагниченности и магнитного поля, как и магнитострикция. Это находится в соответствии с общими положениями теории четных эффектов. Исследования гальваномагнитного эффекта в ферромагнитных сплавах в области парапроцесса были произведены также в работах Ширакавы, Пачеса и Смита.

В работе японского физика Мияты (36) установлено, что знак термомагнитного эффекта в монокристальных проволоках никеля вблизи точки Кюри становится отрицательным, т. е. он здесь обусловлен парапроцессом. Следует, однако, отметить, что термомагнитный эффект в области парапроцесса мало исследован.

§ 4 МАГНЕТОСОПРОТИВЛЕНИЕ

Итак, опыт показал, что при намагничивании ферромагнетика во внешнем магнитном поле его электросопротивление меняет свою величину. Это явление было названо магнетосопротивлением.

Магнетосопротивление обычно определяется как относительное изменение удельного электросопротивления образца в виде стержня (проволоки) Δρ по отношению к его удельному сопротивлению в отсутствие магнитного поля ρ0. При этом, если поле параллельно или перпендикулярно стержню, то мы имеем соответственно


и

Если поле H составляет с осью стержня угол φ, то:

.

На рис. 11 приведены типичные кривые

и
.Продольный эффект в области технического намагничивания имеет положительный знак, поперечный – отрицательный.

Под полным магнетосопротивлением мы будем понимать разность двух эффектов:

.

Теперь дадим общее описание зависимости указанных явлений в ферромагнитных телах от направления вектора Is.

Обозначая через α величину магнетосопротивления, а через

и
соответственно направляющие косинусы вектора Isи вектора электрического напряжения gпо отношению к ребрам куба кристалла согласно закону Акулова имеем:

, (*)

где

и
- константы анизотропии четных эффектов, которые определяются следующим образом:

,

Здесь

и
- четные эффекты в кристалле в направлении ребра и диагонали кубического кристалла.

В некоторых случаях соотношением (*) можно пользоваться для описания гальваномагнитных эффектов также и в поликристаллических образцах. Исследования показывают, что для никеля в первом приближении можно считать, что

, тогда из (*) и (**) следует:

где

- четный эффект при насыщении в указанном направлении монокристалла никеля, а
- угол между направлением Isи вектором g внутри кристалла.

Формула позволяет вычислить изменение электропроводности в поликристаллическом образце никеля под различными углами к направлению магнитного поля. Если измерения сначала проводятся в направлении магнитного поля, а затем в перпендикулярном направлении, то для этих двух случаев имеем:

и
.

Деля одно на другое, получаем соотношение выражающее собой так называемое второе правило четных эффектов. Аналогичное правило имеет место и для магнитострикции. Оно находится в хорошем согласии с измерениями величин гальваномагнитного эффекта в никеле, обладающим отрицательной магнитострикцией. В других ферромагнитных материалах это соотношение часто не выполняется из-за наличия больших объемных эффектов. (23)

,

На рис. 18 приведены данные по Бозорту (пунктиром) для обычных сплавов. А сплошная кривая проведена по расчетам упрощенной теории четных эффектов.