Weiss-distriktet

Flere korn av NdFeB . Domene strukturen kan gjenkjennes i kornene gjennom den lys-mørke kontrasten .

Som hvite distrikter (inkludert Weiss 'områder eller domener , etter den franske fysikeren Pierre Weiss ) kalles magnetismen mikroskopiske magnetiserte domener i krystallene av et ferromagnetisk materiale.

beskrivelse

Bevegelse av magnetiske domenevegger i en SiFe-pulverkjerne forårsaket av et økende eksternt magnetfelt, observert med et Kerr-cellemikroskop . Hvite områder er domener med magnetisering oppover , mørke områder er domener med magnetisering nedover.

I 1907 anerkjente Weiss at magnetmomentene til atomene (" elementære magneter ") av ferromagnetiske materialer er justert parallelt i begrensede områder, selv uten påvirkning av et eksternt magnetfelt . Størrelsen på disse områdene strekker seg fra omtrent 10 til 1000 um lineær utstrekning. Retningen til magnetisering er basert på krystallgitteret i materialet . Når det gjelder materialer med en kornstørrelse av denne størrelsesorden eller mindre, er alle krystallitter enkeltdomene partikler , dvs. dvs. ikke videre delt inn i domener.

Weiss-områdene er naturlig magnetisert til metning . Grensene mellom distriktene kalles Bloch-vegger . Hvis et hardt magnetisk materiale blir utsatt for et økende magnetfelt, skifter Bloch-veggene til fordel for de Weiss-områdene som er justert i retning av det ytre feltet. Etter hvert som det ytre feltet fortsetter å øke, endrer stadig flere Weiss-distrikter sin polaritet ( Barkhausen-hopp ). Denne flippen kan gjøres hørbar ved induktiv registrering og forsterkning av den alternerende komponenten eller den trinnlignende økningen i magnetfeltet med en spole . Når det ytre feltet endres, er det hystereserelatert støy, som gjør det mulig å trekke konklusjoner om materialets magnetiske egenskaper.

Forstørrelse av Weiss-områdene gjennom innretting av flere domener via et eksternt magnetfelt

Analogt, Weiss-distrikter forekommer også i ferroelektriker , hvor de danner områder med jevn dipoljustering .

Bilder

Magnetooptiske opptak av forskjellige domenestrukturer
CMOS-domener former minne alloy.jpg
Domenestruktur av en formminne legering
CMOS meander domains.jpg
Opptak av en eksemplarisk meander-domenestruktur
CMOS magnetiske bobledomener.jpg
Registrering av en eksemplarisk bobledomenestruktur


litteratur

  • Franz Zach: Power Electronics - A Manual. 5. utgave, Springer Verlag, Wiesbaden, 2015 ISBN 978-3-658-04898-3 .
  • Hans Fischer: Materialer i elektroteknikk. 2. utgave, Carl Hanser Verlag, München Wien, 1982 ISBN 3-446-13553-7 .
  • Horst Stöcker: Pocket book of physics. 4. utgave, Verlag Harri Deutsch, Frankfurt am Main 2000, ISBN 3-8171-1628-4 .

Individuelle bevis

  1. ^ Franz Zach: Power Electronics - En håndbok . 5. utgave. Springer Verlag, Wiesbaden 2015, ISBN 978-3-658-04898-3 , pp. 1824 ff .
  2. ↑ Horst Stöcker: Taschenbuch der Physik . Frankfurt a. M. 1998.