Vì sao vật liệu sắt từ có thể nhớ từ trường đã tác dụng lên nó?
Khám phá mở rộng – Vật lý 12
Trong vật liệu sắt từ, trạng thái từ hóa không chỉ phụ thuộc từ trường đang tác dụng mà còn phụ thuộc quá trình trước đó. Khi trường ngoài trở về không, một phần trật tự từ có thể còn lại. Tính phụ thuộc lịch sử này được gọi là từ trễ.
Miền từ không phải những hạt sắt quay trong vật
Vật liệu có những vùng mà moment từ của nhiều nguyên tử được sắp xếp có trật tự. Các vùng có thể định hướng khác nhau, nên toàn mẫu chưa chắc có từ hóa tổng lớn dù bên trong từng vùng đã có trật tự.
Khi đặt trường ngoài, những miền thuận lợi có thể lớn lên và hướng từ hóa thay đổi. Đó là thay đổi cấu trúc từ, không phải cả nguyên tử buộc phải xoay cơ học như một la bàn nhỏ gắn bản lề.
Quay núm điều khiển về cũ chưa chắc vật trở về cũ
Tăng trường rồi giảm trường không nhất thiết làm hệ đi đúng ngược lại các trạng thái đã qua. Sự chuyển của vách miền và các rào cản trong vật liệu khiến quá trình có tính không thuận nghịch.
Vì vậy tại cùng một giá trị trường kích thích, ta có thể đo được trạng thái từ khác nhau tùy đang đi từ phía nào tới. Khi biểu diễn đủ một chu trình, đường đi tạo thành vòng từ trễ thay vì một đường đơn trị đi rồi về trùng nhau.
Từ dư và khả năng chống đổi chiều
Từ dư mô tả phần từ hóa hoặc cảm ứng từ còn lại theo phép đo xác định sau khi bỏ trường kích thích. Trường ngược cần để đưa đại lượng đang xét về không liên quan lực kháng từ. Khi dùng ký hiệu định lượng cần nói rõ đang xét B hay M, không đánh đồng mọi cách vẽ vòng.
Vật liệu từ mềm thường dễ đổi trạng thái hơn, phù hợp nhiều lõi điện từ. Vật liệu từ cứng giữ trạng thái bền hơn trước trường ngược, hữu ích cho nam châm vĩnh cửu. Các từ mềm và cứng ở đây nói về tính chất từ, không đơn giản là dễ bẻ bằng tay.
Hiểu lầm: từ trễ chỉ là vật liệu phản ứng chậm nên đợi lâu là mọi đường đo chắc chắn trùng nhau. Hiện tượng cốt lõi là phụ thuộc lịch sử; tốc độ đo còn có thể gây thêm ảnh hưởng động học.
Ghi nhớ: cùng trường ngoài chưa bảo đảm cùng trạng thái; cần biết vật liệu đã được từ hóa theo đường nào.