Сильні поля розсіяння в системах магнітів з гігантською магнітною анізотропією - Автореферат

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ В.Н. АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня доктора фізико-математичних наук спеціальність 01.04.11-магнетизмРобота виконана у Національному технічному університеті "Харківський політехнічний інститут" Міністерства освіти і науки України, м. Науковий консультант: доктор фізико-математичних наук, професор, Равлік Анатолій Георгійович, професор кафедри фізики металів та напівпровідників Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут» Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук, професор, Горобець Юрій Іванович, заступник директора Інституту магнетизму НАН України та МОН України доктор фізико-математичних наук, професор Фінкель Віталій Олександрович, начальник лабораторії фізичного матеріалознавства функціональних керамік Національного наукового центру „Харківський фізико-технічний інститут” НАН України доктор фізико-математичних наук, ст. н. співробітник Хацько Євген Миколайович, провідний науковий співробітник, Фізико-технічного інституту низьких температур імені Б.І. Захист відбудеться "_13_"__ березня________2009 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.051.03 Харківського національного університету імені В.Н.Каразіна (61077, м. З дисертацією можна ознайомитись у Центральній науковій бібліотеціЩоб виділити окремо недостатьньо вивчений раніше вид полів розсіяння, в дисертаційній роботі введено нове визначення сильного поля розсіяння: сильним полем розсіяння запропоновано називати таке поле, напруженість якого перевищує значення індукції насичення BS матеріалу магніту H > BS = 4PMS, де MS - намагніченість насичення. Оскільки дотепер в деяких роботах циліндр Хальбаха називають «магічним циліндром», то це побічно вказує на винятковість такої системи магнітів, а також свідчить про неповноту знань щодо фізичної природи сильних полів розсіяння. Не були визначені фізичні умови, які забезпечують досягнення і стійкість сильних полів розсіяння, а також не були визначені їх можливі граничні величини. Як буде показано нижче, в постійних магнітах з гігантською магнітною анізотропією є особливі (сингулярні) точки, поблизу яких поле розсіяння і розмагнічуюче поле набувають дуже високих значень. Крім того, визначити основні типи систем магнітів, які генерують сильні поля розсіяння, провести їх класифікацію і ввести основні фізичні параметри, які характеризують сильні поля.Практично всі раніше опубліковані роботи з сильних полів розсіяння повязані з розглядом різних модифікацій циліндра і сфери Хальбаха і переважно мають технічний характер. Підкреслюється, що в ціх працях не обговорюються вимоги до магнітних характеристик матеріалу магнітів, які забезпечують виникнення великих полів розсіяння. У другому розділі - «Методика і техніка експериментальних досліджень» описані методики, які були розроблені дисертантом для експериментального доказу існування сильних полів розсіяння, що генеруються системами магнітів з великою анізотропією. Залежність магнітоопору від поля вивчали в полях, що змінюються в інтервалі Н = 22 КЕ. Задача оптимізації полягала в знаходженні таких геометричних конфігурацій магнітів і розподілу намагніченості в системах, при реалізації яких досягається найсильніше поле розсіяння поблизу його особливих точок.В дисертаційній роботі розвязана важлива наукова проблема фізики магнітних явищ - визначені фізичні закономірності, які забезпечують виникнення і стабільність сильних полів розсіяння з індукцією B > BS = 4PMS в системах магнітів з гігантською анізотропією. В ході проведення комплексних досліджень різних систем з постійних магнітів з гігантською магнітною анізотропією були одержані такі наукові і практикні результати: 1. Найбільше поле, яке було зареєстроване ГМР датчиком і ЕПР спектрометром на системі з 2-х магнітів дорівнювало 17 і 19 КЕ відповідно, що в 2 рази перевищує індукцію насичення матеріалу магніта з SMCO5. На підставі рішення варіаційної задачі було встановлено, що в магнітах з однорідною намагніченістю найбільше лінійне поле розсіяння досягається поблизу прямого краю плоскої зарядженої поверхні і, як наслідок, в системах магнітів, що складаються з паралелепіпедів і призм. У системі з 2-х таких магнітів з протилежним напрямом намагніченості в секторах граничне поле не буде вищим, ніж це витікає із залежності H = 4PMSLN(R/r).

2. Основний зміст роботи