Conas a Choimeádann Maighnéid Bhuana a Maighnéadas?

 

Is ábhair iad maighnéid bhuana , ar a dtugtar maighnéid chrua freisin, a choinníonn a maighnéadas ar feadh tréimhsí fada gan gá le réimse maighnéadach seachtrach. Tá an cumas seo chun maighnéadas a chothabháil mar thoradh ar a struchtúr inmheánach uathúil agus ar na prionsabail fhisiceacha a rialaíonn ábhair mhaighnéadacha. Chun tuiscint a fháil ar an gcaoi a gcoinníonn maighnéid bhuana a maighnéadas tá gá le hiniúchadh ar a n-iompraíocht adamhach agus ar leibhéal an fhearainn, chomh maith leis an eolaíocht ábhar taobh thiar dá ndearadh.

 

Maighnéadas Leibhéal Adamhach

 

Ag an leibhéal adamhach, eascraíonn maighnéadas as gluaiseacht leictreon. Tá dhá chineál gluaisne ag leictreoin: gluaisne fithiseach timpeall an núicléis agus rothghluaiseacht timpeall a n-ais féin. Gineann an dá ghluaisne réimsí maighnéadacha bídeacha, ar a dtugtar móimintí maighnéadacha. I bhformhór na n-ábhar, tá na chuimhneacháin maighnéadacha seo dírithe go randamach, ag cealú a chéile amach agus gan aon ghlan-mhaighnéadas mar thoradh air. Mar sin féin, in ábhair ferromagnetic (cosúil le iarann, nicil, agus cóbalt), ailíníonn chuimhneacháin maighnéadacha na n-adamh comharsanachta sa treo céanna, ag cruthú réigiúin le réimse maighnéadach glan.

 

Fearainn Maighnéadacha

 

In ábhair ferromagnetic, níl ailíniú na chuimhneacháin maighnéadacha adamhach aonfhoirmeach ar fud an ábhair ar fad. Ina áit sin, roinntear an t-ábhar i réigiúin bheaga ar a dtugtar fearainn maighnéadacha. Laistigh de gach fearann, déantar na móimintí maighnéadacha a ailíniú sa treo céanna, rud a thugann réimse maighnéadach glan don fhearann. Mar sin féin, i stát neamh-mhaighnéadaithe, tá na fearainn féin dírithe go randamach, mar sin ní thaispeánann an t-ábhar ina iomláine réimse maighnéadach glan.

 

Nuair a chuirtear réimse maighnéadach seachtrach i bhfeidhm ar ábhar ferromagnetic, fásann na fearainn atá ailínithe leis an réimse i méid, agus crapadh iad siúd nach bhfuil ailínithe. Tugtar gluaiseacht balla fearainn ar an bpróiseas seo. Má tá an réimse seachtrach láidir go leor, féadfaidh sé na fearainn go léir a ailíniú sa treo céanna, rud a fhágann go mbeidh réimse maighnéadach glan don ábhar iomlán. Nuair a bhaintear an réimse seachtrach, fanann na fearainn ailínithe mar gheall ar chomhéigeantacht ard an ábhair, arb é an fhriotaíocht in aghaidh dí-mhignetaithe. Is é an t-ailíniú seo a thugann a gcumas do mhaighnéid bhuana maighnéadas a choinneáil.

 

Hysteresis agus Coercivity

 

Tá dlúthbhaint ag cumas maighnéad buan chun a maighnéadas a choinneáil lena lúb hysteresis, ar graf é a thaispeánann an gaol idir an neart réimse maighnéadach (H) agus an dlús flosc maighnéadach (B) san ábhar. Léiríonn an lúb hysteresis conas a fhreagraíonn an t-ábhar do réimse maighnéadach seachtrach agus conas a choimeádann sé maighnéadú tar éis an réimse a bhaint.

 

Is príomhghné den lúb hysteresis an coercivity, arb é an méid réimse maighnéadach droim ar ais a theastaíonn chun maighnéadú an ábhair a laghdú go nialas. Tá coercivity ard ag maighnéid bhuana, rud a chiallaíonn go dteastaíonn réimse láidir droim ar ais uathu chun iad a dhímagnetú. Tá an comhéigeantacht ard seo mar thoradh ar struchtúr criostail an ábhair agus ar láithreacht lochtanna nó neamhíonachtaí a 'bioráin' ballaí an fhearainn atá i bhfeidhm, rud a chuireann cosc ​​orthu athdhíriú go héasca.

 

Comhdhéanamh Ábhar agus Micreastruchtúr

 

Bíonn tionchar freisin ag a chomhdhéanamh ábhair agus a mhicreastruchtúr ar chumas maighnéad buan a maighnéadas a choinneáil. Áirítear le hábhair mhaighnéad buan coitianta ferrites, alnico (alúmanam-nicil-cóbalt), agus maighnéid tearc-chré mar neodimiam-iarann-bhórón (NdFeB) agus samarium-cóbalt (SmCo). Tá anisotrópacht mhaighnéadach ard ag na hábhair seo, rud a chiallaíonn gur fearr a gcuid chuimhneacháin maighnéadacha a ailíniú feadh treoracha criostalagrafacha sonracha. Cuidíonn an t-ainiseatrópacht seo, in éineacht le micreastruchtúr mín, leis na fearainn atá i bhfeidhm a ghlasáil, ag cinntiú go gcoimeádann an maighnéad a maighnéadas fiú in éagmais réimse seachtrach.

 

Fachtóirí Comhshaoil

 

Cé go bhfuil maighnéid buan deartha chun a maighnéadas a chothabháil, is féidir le fachtóirí comhshaoil ​​​​áirithe tionchar a imirt ar a bhfeidhmíocht. Is féidir le teochtaí arda, mar shampla, an fuinneamh teirmeach cur isteach ar ailíniú na bhfearann ​​​​mhaighnéadach, rud a fhágann go gcailltear maighnéadas. Is é an teocht Curie a thugtar ar an tairseach teocht seo, agus os a chionn sin cailleann an t-ábhar a chuid airíonna ferromagnetic. Is féidir le turraing mheicniúil, creimeadh, agus nochtadh do réimsí maighnéadacha láidre seachtracha díghrádú a dhéanamh freisin ar fheidhmíocht maighnéad le himeacht ama.

 

Conclúid

 

Coinníonn maighnéid bhuana a maighnéadas mar gheall ar ailíniú na bhfearann ​​​​mhaighnéadach laistigh dá struchtúr, comhéigeantacht ard, agus airíonna ábhar a ghlasann na fearainn seo i bhfeidhm. Cinntíonn idirghníomhú chuimhneacháin maighnéadacha ag leibhéal adamhach, iompar fearainn, agus eolaíocht ábhair gur féidir le maighnéid bhuan a réimse maighnéadach a choinneáil thar thréimhsí fada. Mar sin féin, is féidir le fachtóirí comhshaoil ​​tionchar a imirt ar a bhfeidhmíocht, ag cur béime ar an tábhacht a bhaineann leis an ábhar agus an dearadh ceart a roghnú d'iarratais shonracha. De réir mar a théann an teicneolaíocht chun cinn, leanann forbairt ábhair mhaighnéadacha nua le coercivity fiú níos airde agus cobhsaíocht theirmeach ag leathnú na bhféidearthachtaí maidir le maighnéid buan i dtionscail éagsúla.