Пористость и магнитоакустический резонанс в никель-цинковом поликристаллическом феррите
Анализ экспериментального исследования нелинейного взаимодействия встречных магнитоупругих волн в поликристаллах пористых ферритов в условиях магнитоакустического резонанса. Рассмотрение особенностей многофункционального магнитоакустического спектрометра.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 27.09.2018 |
Размер файла | 81,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Пористость и магнитоакустический резонанс в никель-цинковом поликристаллическом феррите
Как известно [Гуревич 1994, Беляева 1992: 107], магнитоакустический резонанс заключается в синхронном взаимодействии спиновой и упругой волн и интенсивном энергообмене между магнитной и упругой подсистемами магнетика. В области резонанса происходит существенное (на несколько порядков) увеличение эффективной магнитоакустической нелинейности [Беляева 1992: 107]. Это, в свою очередь, приводит к резонансному росту эффективности нелинейных явлений, в частности, взаимодействия встречно распространяющихся волн [Зарембо 1994: 56, Зарембо 1993: 17], приводящего к появлению однородных колебаний намагниченности (спинового отклика) с частотой, равной удвоенной частоте этих волн (при условии равенства частот встречных волн). Следует подчеркнуть, что неоднородность внутреннего поля, возникающая вследствие неэллипсоидальности формы [Зарембо 1994: 56, Зарембо 1992: 1327], наличие дефектов, включений, различной локальной пористости, предоставляют принципиальную возможность локализации области магнитоакустического резонанса, которая может перемещаться по образцу при изменении внешнего поля. В настоящей работе проведено экспериментальное исследование нелинейного взаимодействия встречных магнитоупругих волн в поликристаллах пористых ферритов в условиях магнитоакустического резонанса.
Исследуемые образцы представляли собой поликристаллы состава Ni0.2Zn0.247Co0.003Cu0.05Fe2.5O4, имевшие форму параллелепипедов одинаковых размеров 3?4?15 mm3 с пористостью 1.9, 2.7, 3.6, 17 и 30%%.
Возбуждение ультразвуковых волн на частоте 30 MHz осуществлялось с помощью пьезопреобразователей сдвиговых волн из LiNbO3. Акустические импульсы длительностью 1,5 ?s распространялись вдоль длинной грани образцов. Внешнее поле было приложено в том же направлении. Преобразователи были включены параллельно, вследствие чего область взаимодействия встречных волн находилась в центре образцов, где неоднородность внутреннего поля, связанная с формой, - минимальна. Размеры области взаимодействия составляли примерно 2 mm. Исследовалась зависимость амплитуды спинового отклика S H2?( 0) от внешнего поля (сигнал снимался с катушки, охватывающей образец).
Эксперименты проводились на многофункциональном автоматизированном магнитоакустическом спектрометре, подробное описание которого приведено в [Зарембо 1994: 56].
На Рис. 1 (кривые 1-3) приведены зависимости S2?(Ho) - амплитуды спинового отклика (в относительных единицах) от величины внешнего поля Ho для образцов с пористостью 1.9, 17 и 30%%, соответственно.
Рис. 1.
феррит магнитоакустический резонанс
С ростом пористости P уменьшаются абсолютные (резонансные) значения Hores внешнего поля , соответствующего максимуму сигнала спинового отклика (Рис. 2, линия 1), а ширина ?Ho по внешнему полю линии спинового отклика растет (Рис. 2, линия 2). Первое обстоятельство может быть объяснено уменьшением внутреннего магнитного поля вследствие уменьшения магнитного момента, приходящегося на единицу объема из-за увеличенной пористости образца. Уширение линии спинового отклика с ростом пористости образцов может быть, по-видимому, объяснено увеличением неоднородности внутреннего магнитного поля вследствие увеличения амплитуды скачков размагничивающего поля на границах пор. Нужно отметить, что несколько похожий эффект имеет место и для ферромагнитного резонанса [Гуревич 1994].
Рис. 2.
В заключение необходимо отметить, что существует возможность измерения пористости в различных областях образца, т.е., локальной пористости, посредством перемещения области взаимодействия встречных магнитоупругих волн в образце при изменении относительной временной задержки встречных импульсов. Разумеется, для этого должна быть устранена неоднородность внутреннего магнитного поля, связанная с неэллипсоидальностью формы поликристалла, которая, как уже указывалось, сама по себе уширяет линию магнитоакустического резонанса и может маскировать эффекты, связанные с пористостью.
Список использованной литературы
феррит магнитоакустический резонанс
1.Беляева О. Ю., Зарембо Л. К., Карпачев С. Н. УФН. - 1992. - Т. 62. - № 2. - С. 107.
2.Гуревич Г. А., Мелков Г. А. Магнитные колебания и волны. - Москва: Физматлит, 1994. - 464 с.
3.Зарембо Л. К., Карпачев С. Н., Беляева О. Ю. ФТТ. - 1992. - Т. 34. - № 5. - С. 1327.
4.Зарембо Л. К., Карпачев С. Н., Польченко В. Н. Вестн. Моск. ун-та. Сер. 3. Физика. Астрономия. - 1994. - Т. 35.
5. Зарембо Л. К., Карпачев С. Н., Яфасов А. И. Письма в ЖТФ. - 1993. - Т. 19. - Вып. 19. - С. 17.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Теоретическое предположение О.В. Шумана о существовании резонанса электромагнитных волн в пространстве Земля-ионосфера. Исследование влияния отсутствия волн Шумана на состояние пожилых и вегетативно чувствительных людей, а также хронически больных.
реферат [25,7 K], добавлен 16.03.2014Резонанс как явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний, его физические основы. Вынужденные колебания. Разрушительная роль резонанса и его положительные значения. Частотометр: понятие, общий вид, функции. Резонанс и состояние человека.
презентация [822,2 K], добавлен 27.10.2013Параметры упругих гармонических волн. Уравнения плоской и сферической волн. Уравнение стоячей волны. Распространение волн в однородной изотропной среде и принцип суперпозиции. Интервалы между соседними пучностями. Скорость распространения звука.
презентация [155,9 K], добавлен 18.04.2013Разработка периодической структуры из никель-цинковых ферритов маркировки М400НН1, изготовление экспериментальной установки для изучения этой периодической структуры. Исследование время прохождения сигнала (звукового импульса на частоте 1,76 МГц).
курсовая работа [3,5 M], добавлен 19.12.2013Исследование асинхронного трехфазного двигателя с фазным ротором. Схема последовательного и параллельного соединения элементов для исследования резонанса напряжений. Резонанс напряжений, токов. Зависимость тока от емкости при резонансе напряжений.
лабораторная работа [249,7 K], добавлен 19.05.2011Типы волн и их отличительные особенности. Понятие и исследование параметров упругих волн: уравнения плоской и сферической волн, эффект Доплера. Сущность и характеристика стоячих волн. Явление и условия наложения волн. Описание звуковых и стоячих волн.
презентация [362,6 K], добавлен 24.09.2013Электрические цепи переменного тока, их параметры. Понятие и основные условия явления резонанса. Особенности изменения индуктивного и емкостного сопротивления. Анализ зависимости фазового сдвига между током и напряжением на входе контура от частоты.
контрольная работа [216,6 K], добавлен 16.01.2010Определение понятия свободных затухающих колебаний. Формулы расчета логарифмического декремента затухания и добротности колебательной системы. Представление дифференциального уравнения вынужденных колебаний пружинного маятника. Сущность явления резонанса.
презентация [95,5 K], добавлен 24.09.2013Экспериментальное исследование частотных и резонансных характеристик последовательного контура. Анализ влияния активного сопротивления на вид резонансных кривых. Особенности и методика настройки последовательного контура на резонанс с помощью емкости.
лабораторная работа [341,2 K], добавлен 17.05.2010Возбуждение ядер в магнитном поле. Условие магнитного резонанса и процессы релаксации ядер. Спин-спиновое взаимодействие частиц в молекуле. Схема устройства ЯМР-спектрометра. Применение спектроскопии ЯМР 1H и 13CРазличные методы развязки протонов.
реферат [4,1 M], добавлен 23.10.2012Особенности вынужденных колебаний. Явление резонанса, создание неразрушающихся конструкций. Использование колебаний в строительстве, технике, для сортировки сыпучих материалов. Вредные действия колебаний. Качка корабля и успокоители; антирезонанс.
курсовая работа [207,5 K], добавлен 21.03.2016Происхождение спектров ядерного магнитного резонанса. Угловой момент и магнитный момент ядра. Магнитно-резонансная томография, ее назначение и функции, применение. Электронный парамагнитный резонанс. Расщепление энергетических уровней, эффект Зеемана.
презентация [397,0 K], добавлен 15.05.2014Суть явления ядерного магнитного резонанса. Его преимущества и недостатки. Прецессия вектора магнитного момента ядра. Получение спектра ЯМР из сигнала с помощью Фурье-преобразования. Простейшая конструкция датчиков поверхностного ЯМР и их применение.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 18.05.2016Схема цепи с активным, индуктивным и емкостным сопротивлениями, включенными последовательно. Расчет значений тока и падения напряжения. Понятие резонанса напряжений. Снятие показаний осциллографа. Зависимость сопротивления от частоты входного напряжения.
лабораторная работа [3,6 M], добавлен 10.07.2013Практическая проверка и определение физических явлений, происходящих в цепи переменного тока при последовательном соединении резистора, индуктивной катушки и конденсатора. Получение резонанса напряжений, построение по опытным данным векторной диаграммы.
лабораторная работа [32,3 K], добавлен 12.01.2010Распространение волн в упругой среде. Уравнение плоской и сферической волны. Принцип суперпозиции, разложение Фурье и эффект Доплера. Наложение встречных плоских волн с одинаковой амплитудой. Зависимость длины волны от относительной скорости движения.
презентация [2,5 M], добавлен 14.03.2016Физическая интерпретация свойств решений эволюционных уравнений, описывающих амплитудно-фазовую модуляцию нелинейных волн. Основные принципы нелинейных многоволновых взаимодействий. Теория нормальных форм уравнений, резонанс в многоволновых системах.
реферат [165,9 K], добавлен 14.02.2010Ознакомление с понятием и сущностью ультразвука. Рассмотрение частоты ультразвуковых волн, применяемых в промышленности и биологии. Изучение особенностей преобразования акустической энергии в тепловую. Применение ультразвука в диагностике и в терапии.
презентация [483,0 K], добавлен 11.02.2016Понятие электромагнитных волн, их сущность и особенности, история открытия и исследования, значение в жизни человека. Виды электромагнитных волн, их отличительные черты. Сферы применения электромагнитных волн в быту, их воздействие на организм человека.
реферат [776,4 K], добавлен 25.02.2009Эффекты, возникающие в кристаллах полупроводников и диэлектриков при механическом возбуждении ультразвуковыми колебаниями. Кристаллы ZnS с примесью хрома, выращенные из расплава под давлением инертного газа. Метод электронного парамагнитного резонанса.
реферат [45,5 K], добавлен 26.06.2010