Коэрцити́вная си́ла (от лат. coercitio «удерживание») — это значение напряжённости внешнего магнитного поля , необходимое для полного размагничивания ферро- или ферримагнитного вещества.

Единица измерения коэрцитивной силы совпадает с единицей напряжённости магнитного поля и в Международной системе единиц (СИ) — ампер / метр , в СГС — эрстед . Обычно обозначается ${\displaystyle H_{c}.}$

Чем большей коэрцитивной силой обладает постоянный магнит, тем он устойчивее к размагничивающим факторам.

Формальное определение

Коэрцитивная сила — такое размагничивающее внешнее магнитное поле напряжённостью ${\displaystyle H}$ , которое необходимо приложить к ферромагнетику , предварительно намагниченному до насыщения, чтобы довести до нуля его намагниченность ${\displaystyle M}$ или индукцию магнитного поля ${\displaystyle B}$ внутри.

Соответственно, коэрцитивная сила ${\displaystyle H_{C}}$ может определяться из кривых ${\displaystyle M(H)}$ или из кривых ${\displaystyle B(H)}$ (обозначения: ${\displaystyle H_{C}^{M}}$ или ${\displaystyle H_{C}^{B}}$ ). Рисунок справа отвечает варианту ${\displaystyle H_{C}=H_{C}^{B}}$ .

Коэрцитивная сила ${\displaystyle H_{C}^{M}}$ всегда по модулю больше, чем ${\displaystyle H_{C}^{B}}$ . Действительно, при ${\displaystyle H=H_{C}^{B}}$ вследствие соотношения

${\displaystyle B=\mu _{0}H+\mu _{0}M}$

(где ${\displaystyle \mu _{0}}$ — магнитная постоянная; записано в СИ ), имеем ${\displaystyle M=-H_{C}^{B}>0}$ , то есть намагниченность ${\displaystyle M}$ в этом состоянии положительна. Значит, чтобы её обнулить (для попадания в состояние ${\displaystyle H=H_{C}^{M}}$ ), необходимо подальше сместиться в область отрицательных ${\displaystyle H}$ , по сравнению с ${\displaystyle H_{C}^{B}}$ .

Магнитомягкие и магнитотвёрдые ферромагнетики

По величине коэрцитивной силы магнитные материалы условно разделяются на:

• Магнитомягкие материалы — материалы с низкой коэрцитивной силой, которые намагничиваются до насыщения и перемагничиваются в относительно слабых магнитных полях напряжённостью до 4 кА/м . После перемагничивания внешне они не проявляют магнитных свойств, так как состоят из хаотически ориентированных намагниченных до насыщения областей. Примером могут служить различные стали.
• Магнитотвердые материалы — материалы с высокой коэрцитивной силой, которые намагничиваются до насыщения и перемагничиваются в сравнительно сильных магнитных полях напряжённостью в тысячи и десятки тысяч ампер на метр. После намагничивания магнитно-твердые материалы остаются постоянными магнитами из-за высоких значений коэрцитивной силы и магнитной индукции. Примерами являются редкоземельные магниты NdFeB и SmCo, бариевые и стронциевые магнитотвердые ферриты .

Значения коэрцитивной силы некоторых ферромагнитных материалов приведены в таблице. Коэрцитивная сила сильно зависит от текстурованности материала, режима его термообработки, направления намагничивающего поля для текстурованных и анизотропных материалов, поэтому в таблице для некоторых материалов приведены диапазоны изменения коэрцитивной силы.

Применение

Коэрцитивная сила — сильно структурно-чувствительная характеристика, и она часто используется для анализа и фазовых превращений , а также для изучения дефектов кристаллической решётки , образующихся при тех или иных воздействиях на металл ( пластическая деформация , облучение и др.)

Примечания

См. также

• Магнитный гистерезис
• Магнетизм
• Алнико
• Ални

Литература

• Лившиц Б. Г., Крапошин В. С, Линецкий Я. Л. Физические свойства металлов и сплавов. — 2-е. — М. : Металлургия, 1980. — С. 86—89. — 318 с.
• Chen, Min; Nikles, David E. (2002). "Synthesis, self-assembly, and magnetic properties of Fe _x Co _y Pt _100-x-y nanoparticles". . 2 (3): 211—214. Bibcode : . doi : .