Nachwirkung in Ferromagnetika

Uber Nachwirkungserscheinungen in Ferromagnetika wurde erst mals Ende des 19. Jahrhunderts berichtet. In der Folgezeit befaBten sich zahlreiche experimentelle Arbeiten mit diesem Problemkreis, ohne daB es jedoch gelungen ware, mehr als eine phanomenologische Beschrei bung der ferromagnetischen Nachwirkung zu geben. Der im letzten Jahrzehnt erzielte Fortschritt bei der Deutung der Nachwirkungsphano mene beruht im wesentlichen auf der Entwicklung zweier anderer Teil gebiete der Festk6rperphysik, namlich der Theorie der Fehlstellen in Kristallen und der Theorie des Mikromagnetismus. Diese zwei Gebiete haben sichals unerlal3liche Grundlage fUr das atomistische Verstandnis der Nachwirkung erwiesen, da einerseits die Gitterfehler als die Ursache der Nachwirkung anzusehen sind, andererseits die Theorie des Mikro magnetismus uns in die Lage versetzt, Magnetisierungsvorgange sowie die Wechselwirkungsenergie zwischen Gitterfehlern und der spontanen Magnetisierung quantitativ zu behandeln. 1m Zusammenhang mit dem zuletzt genannten Problemkreis wur den am Max-Planck-Institut fUr Metallforschung in Stuttgart im Laufe der letzten dreil3ig Jahre zahlreiche Arbeiten tiber die st6rungsempfind lichen Eigenschaften der ferromagnetischen Hystereseschleife ausge fUhrt. Die neueren Ergebnisse zu diesem Problemkreis sind in der von A. SEEGER herausgegebenen Reihe "Moderne Probleme der Metall physik", Band II, zusammenfassend dargestellt. Wahrend in jenem Werke die Behandlung statischer Eigenschaften der Magnetisierungs kurve im V ordergrund stand, ist das jetzt vorliegende Buch ausschliel3lich den zeitabhangigen Eigenschaften der Ferromagnetika gewidmet. Das zentrale Anliegen dieses Buches ist die Anwendung der modernen Er kenntnisse tiber Gitterfehler und Mikromagnetismus auf die Analyse der bei der Nachwirkung ablaufenden Vorgange.

Klappentext

Uber Nachwirkungserscheinungen in Ferromagnetika wurde erst­ mals Ende des 19. Jahrhunderts berichtet. In der Folgezeit befaBten sich zahlreiche experimentelle Arbeiten mit diesem Problemkreis, ohne daB es jedoch gelungen ware, mehr als eine phanomenologische Beschrei­ bung der ferromagnetischen Nachwirkung zu geben. Der im letzten Jahrzehnt erzielte Fortschritt bei der Deutung der Nachwirkungsphano­ mene beruht im wesentlichen auf der Entwicklung zweier anderer Teil­ gebiete der Festk6rperphysik, namlich der Theorie der Fehlstellen in Kristallen und der Theorie des Mikromagnetismus. Diese zwei Gebiete haben sichals unerlal3liche Grundlage fUr das atomistische Verstandnis der Nachwirkung erwiesen, da einerseits die Gitterfehler als die Ursache der Nachwirkung anzusehen sind, andererseits die Theorie des Mikro­ magnetismus uns in die Lage versetzt, Magnetisierungsvorgange sowie die Wechselwirkungsenergie zwischen Gitterfehlern und der spontanen Magnetisierung quantitativ zu behandeln. 1m Zusammenhang mit dem zuletzt genannten Problemkreis wur­ den am Max-Planck-Institut fUr Metallforschung in Stuttgart im Laufe der letzten dreil3ig Jahre zahlreiche Arbeiten tiber die st6rungsempfind­ lichen Eigenschaften der ferromagnetischen Hystereseschleife ausge­ fUhrt. Die neueren Ergebnisse zu diesem Problemkreis sind in der von A. SEEGER herausgegebenen Reihe "Moderne Probleme der Metall­ physik", Band II, zusammenfassend dargestellt. Wahrend in jenem Werke die Behandlung statischer Eigenschaften der Magnetisierungs­ kurve im V ordergrund stand, ist das jetzt vorliegende Buch ausschliel3lich den zeitabhangigen Eigenschaften der Ferromagnetika gewidmet. Das zentrale Anliegen dieses Buches ist die Anwendung der modernen Er­ kenntnisse tiber Gitterfehler und Mikromagnetismus auf die Analyse der bei der Nachwirkung ablaufenden Vorgange.

Inhalt

1. Einleitung.- 2. Grundlegende Experimente zur ferromagnetischen Nachwirkung.- 2.1. Untersuchung der Nachwirkung.- 2.2. Beispiele zur ferromagnetischen Nachwirkung.- 2.3. Messungen der komplexen Suszeptibilität.- 3. Magnetisierungsprozesse in Ferromagnetika.- 3.1. Phasentheorie.- 3.2. Reversible Prozesse.- 3.3. Irreversible Magnetisierungsprozesse.- 4. Phänomenologische Theorie der ferromagnetischen Nachwirkung.- 4.1. Reversible und irreversible Nachwirkung.- 4.2. Die Zeitabhängigkeit des Nachwirkungsfeldes bei der reversiblen Nachwirkung.- 4.3. Theorie der komplexen Suszeptibilität.- 5. Mikromagnetisches Modell der reversiblen ferromagnetischen Nachwirkung.- a) Definition der Nachwirkungstypen.- b) Mikromagnetische Beschreibung der reversiblen Nachwirkung am Beispiel der C-Atome in ?-Fe.- c) Ausblick auf die folgenden Kapitel.- 6. Die Wechselwirkungsenergie zwischen der spontanen Magnetisierung und atomaren Gitterfehlstellen.- 6.1. Magnetokristalline und magnetoelastische Wechselwirkungsenergie.- 6.2. Symmetrie der Gitterfehler.- 6.3. Die Symmetrie der Wechselwirkungsenergie.- 6.4. Zur Deutung der elastischen (magnetischen) Kopplungsenergie.- 6.5. Berechnung der magnetoelastischen Kopplungsenergie.- 6.6. Transformation der magnetokristallinen Kopplungsenergie.- 7. Anwendung auf spezielle Fehlstellen.- 7.1. Überblick über die wichtigsten atomaren Gitterfehler.- 7.2. Zur Beschreibung der Bewegung der Fehlstellen.- 7.3. Bestimmung der Wechselwirkungsenergie spezieller Fehlstellen.- 8. Die Stabilisierungsenergie I. Formale Theorie.- 8.1. Die Stabilisierungsenergie.- 8.2. Berechnung der reversiblen Suszeptibilität und des Nachwirkungsfeldes.- 8.3. Die Bestimmung des Nachwirkungspotentials der Blochwände aus Messungen der reversiblen Suszeptibilität.- 9. DieStabilisierungsenergie II. Berechnung mit Hilfe der statistischen Thermodynamik.- 9.1. Das thermodynamische Gleichgewicht bei der Orientierungsnachwirkung.- 9.2. Die Einstellung des thermischen Gleichgewichts bei der Orientierungsnachwirkung.- 9.3. Die Einstellung des thermischen Gleichgewichts bei der Diffusionsnachwirkung.- 9.4. Die Stabilisierungsenergie der Blochwände.- 9.5. Diffusionsnachwirkung der Versetzungen.- 9.6. Die Stabilisierungsenergie der Domänen.- 10. Die Stabilisierungsenergie III. Die Stabilisierungsenergie der Blochwände für spezielle Fehlstellen.- 10.1. Bestimmung der Symmetrie eines Gitterfehlers mit Hilfe der Stabilisierungsenergie.- 10.2. Die Stabilisierungsenergie spezieller Fehlstellen und Blochwände bei der Orientierungsnachwirkung.- 10.3. Anwendungsbeispiele zur Diffusionsnachwirkung.- 10.4. Anwendungsbeispiele zur kombinierten Orientierungs-Diffusionsnachwirkung.- 11. Die Stabilisierungsenergie IV. Die Stabilisierungsenergie der Domänen bei Drehprozessen.- 11.1. Der Einfluß der Symmetrie der Gitterfehler auf die Stabilisierungsenergie.- 11.2. Experimentelle Untersuchung der Nachwirkung bei Drehprozessen.- 12. Mikromagnetische Theorie der komplexen Suszeptibilität.- 12.1. Blochwandverschiebungen.- 12.2. Drehprozesse.- 13. Experimentelle Untersuchung von Gitterfehlstellen mit Hilfe der magnetischen Nachwirkung.- 13.1. Die Untersuchung von Gitterfehlstellen in Metallen.- 13.2. Das Erholungsspektrum in Metallen.- 13.3. Das magnetische Nachwirkungsspektrum in kubisch flächenzentrierten Metallen.- 13.4. Das Nachwirkungsspektrum in Nickel unterhalb 50°C.- 13.5. Das Nachwirkungsspektrum in Nickel nach Bestrahlung mit schnellen Teilchen oberhalb Raumtemperatur.- Literatur.- Namenverzeichnis.