磁滯曲線
磁滯曲線---鐵磁性材料在磁場中磁化的現象
一,簡介
若將原本未帶磁性的鐵磁性物質(鐵,鈷,鎳)放入通電的螺線管中,其產生的磁場可以
將此材料磁化帶有磁性,但外加磁場去除後,鐵磁性物質的磁性不會馬上消除,仍保有磁性,
此即磁滯的現象.此實驗則利用逐步增加螺線管的通電電流來增加磁場,再逐漸減小電流,
並通以反向電流,即可繪出材料的磁滯曲線,我們將測定軟鐵實心或層狀鐵心的磁滯曲線.
二,原理
自從IBM首次實現利用磁性材料作為資訊儲存的媒體以來,軟硬磁碟機已經成為電腦
數位資訊儲存媒體的主流,磁碟片上都布滿一層磁性物質,通過磁頭感應磁性物質的排列方
向就可以讀出資料,也能將這些磁性物質的排列方向改變,以寫入資料,不會因磁場的移除
而失去資料,其基本的原理即為磁滯效應,所以了解磁滯現象與磁滯曲線,將是一個有趣的
課題.
首先,我們先來看看,何謂磁滯(hysteresis)的現象與磁滯曲線(hysteresiscurve).將鐵
磁性物質置於一外加磁場下,當外加磁場由零(A點)逐漸增大時,鐵磁性物質之感應磁場也隨
之增大.當外加磁場增大到某一程度後,無論磁場再如何增大,鐵磁性物質感應的磁場也不
再增大,此即達到飽和(C點).此時,再逐漸減小外加磁場,則鐵磁性物質之感應磁場亦隨之
減小但減小較慢,其路徑並不沿原磁化曲線(magnetizationcurve)CBA返回,而是沿另一曲線
CD變化.直到外加磁場降為零,而鐵磁性物質仍保有磁性,此即磁滯現象,而此點(D點)所
具有的磁場稱為該磁性物質之殘磁量(residualinduction,Br).實際上,若欲使該磁性物質之磁
化量歸趨於零,則需外加一反向磁場以作為去磁之用,如下圖所示,至少需外加如E點之反
向磁場才能使M場為零.此時,E點之H值稱為物質之抗磁力或矯頑磁力(coercivity,Hc),
或稱之為抗磁場強度(coercivefieldintensity).相同於正向之外加磁場之效應,反向磁場大到
某一程度,鐵磁性物質磁化強度亦會達到飽和(F點),減小反向磁場至零點(G點),鐵磁性物
質仍具磁性.再通以正向磁場,磁化曲線會沿曲線GC到達C點而成一個封閉曲線.此封閉
曲線即稱為磁滯曲線.
