Петля гистерезиса зависимость магнитного момента от напряжённости поля

Петля гистерезиса это кривая изменение магнитного момента образца под действием периодического изменения напряжённости поля. Слово гистерезис обозначает запаздывание или отставание. При воздействии магнитного поля на ферромагнетики их магнитный момент меняется не сразу, а с некоторой задержкой.

Ферромагнетики изначально обладают самопроизвольной намагниченностью. Но поскольку материал состоит из отдельных фрагментов обладающих магнитным моментом. При этом эти моменты направлены в разные стороны. То суммарный магнитный момент вещества равен нулю. Вследствие того что они компенсируют друг друга.

Но при воздействии на такое вещество, то есть ферромагнетик магнитным полем. Можно заставить все магнитные моменты отдельных фрагментов, называемых доменами, повернутся вдоль внешнего поля. Таким образом, весь материал получает некий суммарный момент, направленный в одном направлении.

При снятии внешнего магнитного поля не все домены примут изначальное положение. Поскольку чтобы их развернуть требуется достаточно сильное магнитное поле. Которое совершает работу по повороту доменов которому препятствуют примеси и неоднородности материала. Таким образом, при отключении внешнего поля у материала останется некая остаточная намагниченность.

Чтобы снять этот остаточный магнитный момент необходимо приложить поле в обратном направлении. Величина напряжённости магнитного поля необходимая для полного размагничивания ферромагнетика называется коэрцитивной силой.

При дальнейшем увеличении магнитного поля произойдет перемагничивание образца в противоположном направлении. При определенном значении напряжённости поля наступает насыщении ферромагнетика. То есть при увеличении напряжённости увеличение магнитного момента не происходит.

Если снова снять поле, то также останется остаточный момент. И вновь при приложении поля направленного противоположно можно его убрать. При дальнейшем увеличении поля мы также попадём в точку насыщения, но уже противоположного знака.

Как видно из рисунка начало петли лежит в нулевых значениях поля и момента. Поскольку поле отсутствует, а суммарный момент материала равен нулю. Но при первом же цикле намагничивания мы выходим от туда и далее процесс идет по замкнутой петле.