Magnetische Werkstoffe
Was ist der Hauptgrund dafür, dass ein Ferromagnet auch ohne äußeres Feld in viele Weiss-Bezirke zerfällt?
- AUm die Energie der Austauschwechselwirkung zu senken, die die Momente benachbarter Atome parallel auszurichten sucht
- BUm die magnetostatische Energie (Entmagnetisierungsenergie) der Pole zu senken, die bei gleichmäßiger Magnetisierung des ganzen Körpers an der Oberfläche entstehen
- CWeil die thermische Bewegung auch unterhalb der Curie-Temperatur die Richtungen der atomaren magnetischen Momente regellos macht
Lösung und Erläuterung anzeigen
Lösung: B. Um die magnetostatische Energie (Entmagnetisierungsenergie) der Pole zu senken, die bei gleichmäßiger Magnetisierung des ganzen Körpers an der Oberfläche entstehen
Ist der ganze Kristall in einer Richtung magnetisiert, entstehen an seiner Oberfläche starke Magnetpole, die außen und innen ein Feld erzeugen (innen das Entmagnetisierungsfeld) und eine große magnetostatische Energie besitzen. Durch die Aufteilung in Bezirke unterschiedlicher Richtung heben sich die Pole auf, und diese Energie sinkt stark. Andererseits drehen sich die Momente in der Domänenwand an der Grenze zwischen den Bezirken allmählich, sodass die Energie um die Austausch- und die Anisotropieenergie steigt. Die tatsächliche Größe der Bezirke ergibt sich aus dem Gleichgewicht beider Anteile. Die Austauschwechselwirkung wirkt auf eine Ausrichtung aller Momente hin; die Austauschenergie steigt durch die Aufteilung in Bezirke also sogar. Durch thermische Bewegung regellos orientierte Momente kennzeichnen den paramagnetischen Zustand oberhalb der Curie-Temperatur.