Остаточная намагниченность или остаточная намагниченность или остаточный магнетизм — это намагниченность , оставшаяся в ферромагнитном материале (например, железе ) после удаления внешнего магнитного поля . [1] В разговорной речи, когда магнит «намагничен», он обладает остаточной намагниченностью. [2] Остаточная намагниченность магнитных материалов обеспечивает магнитную память в магнитных запоминающих устройствах и используется в качестве источника информации о прошлом магнитном поле Земли в палеомагнетизме . Слово «остаточная» происходит от «remanent + -ence», что означает «то, что остается». [3]
Эквивалентный термин «остаточная намагниченность» обычно используется в инженерных приложениях. В трансформаторах , электродвигателях и генераторах большая остаточная намагниченность нежелательна (см. также электротехническая сталь ), поскольку это нежелательное загрязнение, например намагниченность, остающаяся в электромагните после выключения тока в катушке. Там, где это нежелательно, его можно удалить путем размагничивания .
Иногда термин сохраняемость используется для обозначения остаточной намагниченности, измеряемой в единицах плотности магнитного потока . [4]
Определение магнитной остаточной намагниченности по умолчанию — это намагниченность, остающаяся в нулевом поле после приложения большого магнитного поля (достаточного для достижения насыщения ). [1] Эффект петли магнитного гистерезиса измеряется с помощью таких инструментов, как магнитометр с вибрирующим образцом ; а точка пересечения с нулевым полем является мерой остаточной намагниченности. В физике эту меру преобразуют в среднюю намагниченность (суммарный магнитный момент , деленный на объем образца) и обозначают в уравнениях как M r . Если ее необходимо отличать от других видов остаточной намагниченности, то ее называют остаточной намагниченностью насыщения или изотермической остаточной намагниченностью насыщения (SIRM) и обозначают M rs .
В инженерных приложениях остаточную намагниченность часто измеряют с помощью анализатора BH , который измеряет реакцию на переменное магнитное поле (как на рис. 1). Это представлено плотностью потока B r . Это значение остаточной намагниченности является одним из наиболее важных параметров, характеризующих постоянные магниты ; он измеряет самое сильное магнитное поле, которое они могут создать. Неодимовые магниты , например, имеют остаточную намагниченность примерно равную 1,3 Тесла .
Часто одна мера остаточной намагниченности не дает адекватной информации о магните. Например, магнитные ленты содержат большое количество мелких магнитных частиц (см. Магнитное хранилище ), причем эти частицы не идентичны. Магнитные минералы в горных породах могут обладать широким диапазоном магнитных свойств (см. Магнетизм горных пород ). Один из способов заглянуть внутрь этих материалов — добавить или вычесть небольшие приращения остаточной намагниченности. Один из способов сделать это — сначала размагнитить магнит в переменном поле, а затем приложить поле H и удалить его. Эта остаточная намагниченность, обозначаемая M r ( H ), зависит от поля. [5] Ее называют начальной остаточной намагниченностью [6] или изотермической остаточной намагниченностью (IRM) . [7]
Другой вид IRM можно получить, сначала придав магниту остаточную намагниченность в одном направлении, а затем приложив и убрав магнитное поле в противоположном направлении. [5] Это называется остаточной намагниченностью или остаточной намагниченностью постоянного тока и обозначается такими символами, как M d ( H ), где H — величина поля. [8] Еще один вид остаточной намагниченности можно получить путем размагничивания остаточной намагниченности насыщения в переменном поле. Это называется остаточной намагниченностью переменного тока или остаточной намагниченностью переменного поля и обозначается такими символами, как M af ( H ).
Если частицы представляют собой невзаимодействующие однодоменные частицы с одноосной анизотропией , между остаточными магнитностями существуют простые линейные соотношения. [5]
Другим видом лабораторной остаточной намагниченности является ангистеретическая остаточная намагниченность или ангистеретическая остаточная намагниченность (ARM) . Это вызывается воздействием на магнит большого переменного поля и небольшого поля смещения постоянного тока. Амплитуда переменного поля постепенно снижается до нуля, чтобы получить безгистерезисную намагниченность , а затем поле смещения удаляется, чтобы получить остаточную намагниченность. Кривая безгистерезисного намагничивания часто близка к среднему значению двух ветвей петли гистерезиса [9] и в некоторых моделях предполагается , что она представляет состояние с самой низкой энергией для данного поля. [10] Существует несколько способов экспериментального измерения безгистерезисной кривой намагничивания, основанных на использовании флюксметров и размагничивания постоянным током. [11] ARM также изучался из-за его сходства с процессом записи в некоторых технологиях магнитной записи [12] и с приобретением естественной остаточной намагниченности в горных породах. [13]