В ферромагнитном материале происходит спонтанное намагничивание, то есть в отсутствие поле Это означает, что в образце могут быть разные домены, в которых все магнитные моменты направлены в одном направлении в состоянии равновесия. Некоторыми повседневными примерами таких материалов, встречающихся в природе, могут быть железо, никель, кобальт и так далее. Такие магниты создают ненулевое поле вне образца. Который отвечает, например, за взаимодействие двух магнитов.
Правда, название поста довольно сомнительное, потому что результирующая намагниченность ферромагнетика при в конечном итоге существует, потому что он соответствует самому низкому энергетическому состоянию образца, но он все еще излучает вокруг себя магнитное поле.
Строго говоря, намагниченный ферромагнетик (ФМ) не находится в самом низком энергетическом состоянии. будет самая низкая энергия. Однако FM не может попасть туда из намагниченного состояния, потому что это потребует перемещения доменных границ , что требует энергии, которой магнит обычно не имеет. Поэтому он находится там намагниченным, в метастабильном состоянии . Вы можете думать об этом как о локальном минимуме свободной энергии. Чтобы добраться до глобального минимума ( состояние), которое является самой низкой энергией, необходимо преодолеть энергетический барьер. Ферромагнетик останется намагниченным, если что-то не даст достаточно энергии, чтобы перепрыгнуть через барьер. Этим чем-то часто является термальная ванна, которая поддерживает фиксированную температуру вашего магнита. Чем выше температура, тем быстрее это произойдет.
Поймите, что намагниченный ФМ не находится в равновесии. По крайней мере формально можно сказать, что есть ток, связанный с намагничиванием: , а где есть ток, там нет равновесия. Теперь может внезапно случиться так, что энергии будет достаточно, чтобы сдвинуть небольшую часть доменной стенки, потому что всякий раз, когда вы находитесь в тепловом контакте с термостатом, происходят колебания энергии (тепло — это в основном случайное движение атомов, частиц и т. ). Тогда можно немного уменьшить общую намагниченность. Итак, если вы подождете, вы увидите, как намагниченность немного сползает вниз (это называется ползучести). Это в принципе. На практике я не уверен, что скорость такой ползучести может быть измерена где-либо, кроме чрезвычайно близкой к точке Кюри типичного FM, такого как железо. Так что на практике мы не беспокоимся об этом. Однако для спинового стеклаползучесть измерима, в основном потому, что связанные с этим энергетические барьеры очень малы, и легче найти достаточно тепловой энергии для их преодоления.
Энергия поступала к магниту, когда он намагничивался. Оно не "излучается" (поле статично). Магнитное поле не «генерируется» ФМ. По сути, это магнитное поле создается электронами, движущимися вокруг ядер внутри атомов. Они не излучают, и электроны не падают на ядра.
Если вы поместите парамагнетик (PM) рядом с FM, индуцированное поле в PM будет иметь ту же ориентацию, что и внешнее поле в этом месте (а не поле внутри FM). Таким образом, южный полюс ФМ увидит северный полюс (очень слабый) ФМ и наоборот (помните, силовые линии магнитного поля представляют собой замкнутые петли - здесь это важно). ФМ будет привлекать ПМ (хотя и очень слабо). Между прочим, ФМ будет отталкивать диамагнетик (опять же очень слабо, если только диамагнетик не совершенен, типа сверхпроводника - тогда магнитная левитациявозможно). Намагниченность ФМ не меняется - механизма для этого нет. PM не может «позвонить» FM как таковому и сказать ему, чтобы он переупорядочил домены вокруг. Энергия всей системы меняется в зависимости от относительного положения и ориентации ФМ и ФМ, но это не та энергия, которая возникает из-за намагниченности ФМ.
ммессер314
Стивен