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強磁性と磁気ドメイン

1907
  • Pierre-Ernest Weiss
Ferromagnetic material analysis in solid state physics laboratory.

(画像はイメージです)

強磁性とは、鉄などの特定の物質が永久磁石を形成するメカニズムです。これは、原子の磁気モーメントが磁気ドメインと呼ばれる領域で自発的に整列する量子力学的交換相互作用に起因します。キュリー温度以下では、これらのドメインは外部磁場によって整列させることができ、強力で持続的な磁化を生み出します。 磁石 外部フィールドが除去された後でも。

ピエール・ワイスは1907年に、強磁性体の性質を説明するために磁気ドメインの概念を提唱した。彼は、強磁性体内部には、原子の磁気モーメントがすべて同じ方向に整列した小さな領域(現在ワイスドメインとして知られている)が存在し、その結果、強い局所的な磁化が生じると理論づけた。磁化されていない強磁性体では、ドメインはランダムな方向に配向しているため、それぞれの磁場が互いに打ち消し合い、物質全体としては正味の磁場を持たない。

外部磁場を印加すると、2つのプロセスが起こり得ます。1つは、すでに磁場に整列している磁区が隣接する磁区を犠牲にして成長する(磁壁移動)こと、もう1つは、他の磁区内の磁気モーメントが回転して外部磁場に整列することです。外部磁場が十分に強い場合、ほぼすべての磁区が整列し、材料は飽和状態にあると言われます。硬磁性材料の場合、この整列は外部磁場を除去した後も持続し、永久磁石を形成します。この持続性を残留磁化と呼びます。材料を脱磁するために必要な逆磁場の強さを保磁力と呼びます。

UNESCO Nomenclature: 2211
固体物理学

タイプ

物理的資産

混乱

基礎

使用法

広く普及している

前駆物質

  • 天然磁性磁石の発見
  • 原子磁気モーメントの理解
  • 量子力学の発展
  • 磁気ヒステリシスの観測

アプリケーション

  • モーターやスピーカーに使われる永久磁石
  • 磁気データストレージ(ハードディスク、磁気テープ)
  • 変圧器とインダクタ
  • 磁気シールド
  • センサー

特許:

NA

潜在的なイノベーションのアイデア

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歴史的背景

強磁性と磁気ドメイン

1900-12-14
1902
1904
1907
1909
1910
1912
1900
1902
1902
1907
1909
1910
1911-04-08
1913

(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

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