Hysterezní smyčka a její aplikace v magnetickém záznamu

Hysterezní smyčka a její aplikace v magnetickém záznamu
Hysterezní smyčka a její aplikace v magnetickém záznamu
Anonim

V té či oné míře mají všechny látky magnetické vlastnosti, avšak ty z nich, které patří do třídy feromagnetik, mají svou vlastní strukturu, která jim umožňuje udržovat směrované pole. Tato kvalita je široce používána pro záznam informací o vrstvách, jejichž povrch lze orientovat a vytvářet „paměť“. Při magnetizaci se využívá fyzikální jev, který lze popsat slovem „lag“. Graficky je znázorněna tzv. hysterezní smyčkou.

hysterezní smyčka
hysterezní smyčka

Ferromagnety mají schopnost samovolné magnetizace, jejich molekulární struktura obsahuje domény, tedy centra magnetizace, avšak vícesměrnost siločar jejich působení vzájemně kompenzuje, a proto kus obyčejného železa nebo niklu nevytváří své vlastní magnetické pole.

Aby se feromagnet stal magnetem, musí být magnetická pole domén orientována jedním směrem, k čemuž musí být vystaveny působení vnějšího pole, při kterém se objeví hysterezní smyčka.

hysterezní smyčka je
hysterezní smyčka je

Zvýšení intenzity magnetického pole kolem feromagnetika vede k dřívější orientacichaotické domény a jejich vlastní směrované pole, přičemž graf těchto dvou parametrů má horní bod nasycení, ve kterém se materiál stává jednodoménou. Při vytváření pole v opačném směru je možné dosáhnout spodního bodu nasycení, ale čára diagramu nebude opakovat svůj přímý průběh, ale bude posunuta zpět, protože k přeorientování domén je zapotřebí další energie. Hysterezní smyčka je graficky vyjádřená smyčka nejednoznačnosti hodnot intenzity s ohledem na indukci v dopředném a zpětném směru.

hysterezní smyčka feromagnetika
hysterezní smyčka feromagnetika

Ve skutečnosti je mnoho mechanických procesů také charakterizováno zpožděním spojeným se změnou směru působení na opačný. Například při pružných deformacích mění tělesa také své rozměry nejednoznačně a jejich grafy jsou stejnou hysterezní smyčkou. Setrvačnost je vlastní všem fyzikálním procesům.

Vlastnost feromagnetik zachovat si svou magnetizaci je základem principu magnetického záznamu.

U prvních magnetofonů se jako nosič používal železný drát, který se při průchodu záznamovou hlavou, což je indukční cívka, zmagnetizoval v závislosti na intenzitě pole, které vytvořil. Poté, jak se zařízení zdokonalovalo, začali používat pásku s nanesenou vrstvou práškové látky, která má silnější magnetické vlastnosti, nicméně obecný princip zůstal nezměněn. Hysterezní smyčka feromagnetika vytváří podmínky pro zachovánítyto podstatné informace.

Domácí magnetofony se dnes prakticky nepoužívají, to však neznamená, že by princip jejich fungování ztratil na významu. V moderních počítačích se stejný princip magnetické registrace, který je založen na hysterezní smyčce, používá k akumulaci informací na pevných discích.

Doporučuje: