›
›

Bài giảng Cơ sở khoa học vật liệu - Ôn tập: Tính chất từ

Download
6/17/2015  
Từ trường  
• Phát sinh: Khi dòng điện qua cuộn dây:  
Từ trường H  
N = Số vòng  
L = Chiều dài mỗi vòng,m  
TÍNH CHẤT TỪ  
Dò ng I  
• Cường độ từ trường H:  
N I  
L
H   
Cường độ dòng điện, A  
Cường độ từ trường  
Đơn vị đo = (A.vòng/m)  
2
Ba dạng từ  
Độ từ hóa (hệ số từ hóa)  
Độ thẩm từ chân không (hằng số):  
B (1 c)oH  
• Cảm ứng từ trong vật liệu  
-6  
(1.26 x 10 Henries/m)  
Cảm ứng từ  
B (tesla)  
B = Cảm ứng từ hay mật độ từ thông (tesla)  
(3)  
Sắt từ e.g. Fe3O4, NiFe2O4 ( nam châm vĩnh cửu)  
Ferri từ (phản sắt từ hay ferrite()), Co, Ni, Gd  
( as large as 10 !)  
iB biểu thị từ trường bên trong  
chất chịu tác dụng từ trường H  
6
c
Dò ng  
điện I  
-4  
c
(2)  
( ~ 10  
)
Thuận từ  
• Độ từ hóa, c (không thứ nguyên)  
e.g., Al, Cr, Mo, Na, Ti, Zr  
c
(
Châ n khô ng = 0)  
(1)  
B
-5  
c
c
Nghịch từ  
( ~ -10  
)
> 0  
Châ n khô ng c = 0  
c Xác định mức từ hóa  
tương đối so với chân không.  
e.g., Al O , Cu, Au, Si, Ag, Zn  
2
3
c
< 0  
Cường độ từ trường (H)  
(ampere-turns/m)  
H
3
4
Plot adapted from Fig. 20.6, Callister 7e. Values and materials from Table 20.2 and discussionin Section  
20.4, Callister 7e.  
1
6/17/2015  
Vật liệu sắt từ & ferri từ  
Ferro- & Ferri-Magnetic Materials  
Ba dạng moment từ  
Không có từ trường  
(H = 0)  
Có từ trường  
(H)  
• Khi cường độ từ trường (H) tăng  
Moment từ thẳng hàng với H.  
B
sat  
(1) Nghịch từ  
Adapted from Fig.  
20.5(a), Callister 7e.  
H
H
• “Domains” với moment từ  
cùng hướng tăng dần, cho tới  
khi thẳng hàng với H  
H
(2) Thuận từ  
Adapted from Fig.  
20.5(b), Callister 7e.  
H
H
0
(3) Sắt từ  
ferri từ  
Adapted from Fig. 20.7,  
Callister 7e.  
Từ trường(H)  
H = 0  
5
6
Adapted from Fig. 20.13, Callister 7e. (Fig. 20.13 adaptedfrom O.H. Wyatt and D. Dew-Hughes, Metals,  
Ceramics, and Polymers,Cambridge University Press, 1974.)  
Nam châm vĩnh cửu  
Adapted from Fig. 20.14,  
Siêu dẫn  
Callister 7e.  
• Quá trì nh:  
B
2. H ≠ 0,  
3. Ngừng H=0, B≠0  
Doment từ thẳng hàng với H  
Hg  
=> Nam châm vĩnh cửu  
Từ trường (H)  
1. Ban đầu (H =0)  
Copper  
(normal)  
4. Coercivity, HC  
Negative H cần để B=0  
Adapted from Fig. 20.19, Callister 7e.  
(Fig. 20.19 from K.M. Ralls, T.H.  
Courtney, and J. Wulff, Introduction to  
Materials Science and Engineering,  
JohnWiley and Sons, Inc., 1976.)  
B
• Vật liệu từ cứng và từ mềm  
Vòng từ trễ rộng  
-Nam châm vĩnh cửu  
-add particles/voids to  
make domain walls  
hard to move (e.g.,  
tungsten steel:  
Applied Magnetic  
Field (H)  
Adapted from Fig. 20.26,  
4.2 K  
Callister 7e.  
• Tc = temperature below which material is superconductive  
H
c
= 5900 amp-turn/m)  
Vòng từ trễ hẹp  
-dùng cho elec. motors  
(e.g., commercial iron 99.95 Fe)  
= critical temperature  
7
8
2
6/17/2015  
Hạn chế của siêu dẫn  
Sự phát triển của siêu dẫn  
• 26 metals + 100’s of alloys & compounds  
• Unfortunately, not this simple:  
• This research area was stagnant for many years.  
– Everyone assumed Tc,max was about 23 K  
– Many theories said you couldn’t go higher  
• 1987- new results published for Tc > 30 K  
– ceramics of form Ba1-x Kx BiO3-y  
Jc = critical current density if J > Jc not superconducting  
Hc = critical magnetic field if H > Hc not superconducting  
Hc= Ho (1- (T/Tc)2)  
– Started enormous race.  
• Y Ba2Cu3O7-x  
Tc = 90 K  
• Tl2Ba2Ca2Cu3Ox  
Tc = 122 K  
• tricky to make since oxidation state is quite important  
Adapted from Fig. 20.27,  
Callister 7e.  
• Values now stabilized at ca. 120 K  
9
10  
Vật liệu siêu dẫn  
CuO2 planes  
X
Cu  
O
linear  
chains  
X
Cu  
X
X
Ba  
Ba  
Y
X
X
X
(001) planes  
X
YBa2Cu3O7  
Vacancies (X) provide electron coupling between CuO2 planes.  
11  
3
pdf 3 trang baolam 27/04/2022 3900
Download
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Cơ sở khoa học vật liệu - Ôn tập: Tính chất từ", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_co_so_khoa_hoc_vat_lieu_on_tap_tinh_chat_tu.pdf