Hystereseschleife und ihre Anwendung in der Magnetaufzeichnung

Hystereseschleife und ihre Anwendung in der Magnetaufzeichnung
Hystereseschleife und ihre Anwendung in der Magnetaufzeichnung
Anonim

Bis zu einem gewissen Grad haben alle Substanzen magnetische Eigenschaften, aber diejenigen, die zur Klasse der Ferromagnete gehören, haben ihre eigene Struktur, die es ihnen ermöglicht, ein gerichtetes Feld aufrechtzuerh alten. Diese Qualität wird häufig verwendet, um Informationen auf Schichten aufzuzeichnen, deren Oberfläche orientiert werden kann, wodurch ein "Gedächtnis" entsteht. Bei der Magnetisierung wird ein physikalisches Phänomen ausgenutzt, das mit dem Wort „Lag“beschrieben werden kann. Grafisch wird sie durch die sogenannte Hystereseschleife dargestellt.

Hystereseschleife
Hystereseschleife

Ferromagnete haben die Fähigkeit, sich spontan zu magnetisieren, ihre molekulare Struktur enthält Domänen, dh Magnetisierungszentren, aber die Multidirektionalität der Kraftlinien kompensiert ihre Wirkung gegenseitig und daher ein Stück gewöhnliches Eisen oder Nickel erzeugt kein eigenes Magnetfeld.

Damit aus einem Ferromagneten ein Magnet wird, müssen die Magnetfelder der Domänen in eine Richtung orientiert sein, wozu sie einer äußeren Feldeinwirkung ausgesetzt werden müssen, bei der eine Hystereseschleife auftritt.

Hystereseschleife ist
Hystereseschleife ist

Die Erhöhung der Intensität des Magnetfeldes um einen Ferromagneten führt zu einer früheren Orientierungchaotische Domänen und ihr eigenes gerichtetes Feld, während das Diagramm dieser beiden Parameter einen oberen Sättigungspunkt hat, an dem das Material eine einzelne Domäne wird. Bei der Erzeugung eines Feldes in entgegengesetzter Richtung ist es möglich, den unteren Sättigungspunkt zu erreichen, aber die Linie des Diagramms wiederholt nicht ihren direkten Verlauf, sondern wird zurückgeschoben, da zusätzliche Energie benötigt wird, um die Domänen neu auszurichten. Die Hystereseschleife ist eine grafisch ausgedrückte Mehrdeutigkeitsschleife der Intensitätswerte bezüglich Induktion in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung.

Hystereseschleife eines Ferromagneten
Hystereseschleife eines Ferromagneten

Eigentlich zeichnen sich viele mechanische Vorgänge auch durch eine Verzögerung aus, die mit einer Änderung der Wirkungsrichtung in die entgegengesetzte Richtung einhergeht. Beispielsweise ändern die Körper unter elastischen Verformungen auch ihre Abmessungen mehrdeutig, und ihre Graphen sind die gleiche Hystereseschleife. Trägheit ist allen physikalischen Prozessen inhärent.

Die Eigenschaft von Ferromagneten, ihre Magnetisierung beizubeh alten, ist die Grundlage des Prinzips der magnetischen Aufzeichnung.

Bei den ersten Tonbandgeräten diente ein Eisendraht als Träger, der am Aufzeichnungskopf vorbei, einer Induktionsspule, je nach Stärke des von ihm erzeugten Feldes magnetisiert wurde. Als sich die Ausrüstung verbesserte, begannen sie, ein Band mit einer darauf abgeschiedenen Schicht einer Pulversubstanz zu verwenden, die stärkere magnetische Eigenschaften hat, das allgemeine Prinzip blieb jedoch unverändert. Die Hystereseschleife eines Ferromagneten schafft die Voraussetzungen für die Erh altung derdiese wesentlichen Informationen.

Haush altsbandgeräte werden heute praktisch nicht mehr verwendet, was jedoch nicht bedeutet, dass das Funktionsprinzip an Bedeutung verloren hat. In modernen Computern wird das gleiche Prinzip der magnetischen Registrierung, das auf einer Hystereseschleife basiert, verwendet, um Informationen auf Festplatten zu sammeln.

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