Магнитострикцияның 180°-тық домен шекаралығы энергиясына әсері

Енді куб кристалдарындағы домен шекаралығының энергиясы мен енін анықтайық. Домен шекаралығының қалыптасуына алмасу және магнитокристаллографиялық энергиялармен бірге магнитосерпімділік өзара әсерлесу энергиясы да әсер етеді.

Куб кристалындағы деформация тензорының (2.39) құраушыларын (2.40) (2.41) өрнектерді ескере отырып,

 

                                          (2.64)

 

Бұл өрнектен  құраушы екі қарама- қарсы маг- ниттелген домен үшін өзара тең болады. Әрі қарай    магниттелу векторының шекаралықта үлестірілуі тек бір ғана координатаға тәуелді болса, онда деформация тензоры да бірақ координатаға тәуелді болып, ал  және  құраушылары тұрақты күйінде қалады.

Сонда серпімді дененің тепе- теңдік теңдеуді жалпы түрде

 

, ол

,

бұдан  құраушыларының тұрақтылығы келіп шыға-ды. Сонымен 180°-тық домен шекаралығының деформациясы тұрақты және оның сан мәні шексіз жағыдай үшін есептелген мәндеріне тең болады.

Сондықтан домен шекаралығының басы артық магнито-серпімділік энергиясын  векторының бағыттаушы косинус-тарының мәнін қою арқылы есептейді.

Енді куб кристалдарындағы 180°-тық домен шекаралығын  және  бағыттауыштары арқылы бөлінетін, ал  векторы [00 ] және [001] бағытталған ( ).

Сонда деформация тензорының құраушысын (2.64) мынадай түрде жазуға болады.

 

,

 

                   ,

 

                  

 

Жоғары келтірілген 2.10- суреттегі домен шекаралығы үшін  векторы [- ] бұрыштарымен анықталады.  Магнитосерпімді энергияның өсім- шесі

 

Яғни  бұрышына тәуелсіз.

Шекаралық қабаттың қалыңдығы мен энергиясы (2.49) (2.50) бойынша анықталатын. Енді (2.62) ескере отырып

 

    (2.65)

Бұл өрнектегі шамаларға мынадай белгілеулер енгізіп,

 

  

(2.65) теңдеуді қайтадан жазайық.

 

 

Сонда (2.49) теңдеуді интегралдау қорытындысын мы- надай түрге келеді

 

 

Шекара қалындығын есептеу үшін (2.50) өрнегін қол-данамыз. Интегралды есептегеннен кейін

 

                        (2.66)

 

Осындай жолмен куб кристалдарында жеңіл магниттелу осіне ие болатын 180 -тық домен шекаралығының параметрлерін есептеулерді жүргізуге (2.10 кесте) болады.

Кестеден магнитосерпімді энергия никель кристалында домен шекаралығының энергиясын біршама өзгертеді. Ал темір кристаллы үшін ескерерліктей шамаға ие болмайды.

 

2.10- кесте

 

Темір мен никель кристалдарындағы 180°-тық домен шекаралығының ені мен энергиясы. Салыстыру үшін жақша ішінде магнитострикцияның әсерінсіз есептелген мәндері келтірілген.

 

 

Шекаралыққа жүргізілген  нормаль бағыттары

[001]

[110]

[ ]

 

2,19

(1,8292 )

2,27

(2.0040 )

2,02

(2,000 )

2,78

(2,7808 )

 

 

7,91 ( )

4,45

(7,9161 )

10,87
( )

5,59

(5,8018 )

 

 

Домен шекаралығының қалыңдығы (2.66) өрнегінен барлық магниттелу бағыттары үшін ескерерліктей мәнге ие. Оның шамасы  бұрышымен анықталады.

Жеке оське ие болатын кобальт кристаллы үшін магнитострикция домен шекаралығымен оның қалыңдығына аса әсер ете қоймайды. Өйткені кобальттың магнитострикциясы никель мен темірге қарағанда ескерусіз аз шама, бірақ магнитокристаллографиялық анизатропиясы, темірдің аниза-тропия тұрақтысынан үлкен. Жеке оске ие болатын магнитті кристалдарда домен шекаралығы белгілі бір шекаралық қалыңдығына ие болып, магнитострикцияға тәуелсіз болады.