старение магнитов

[perikl]

Всем известно, что для того, чтобы магнит дольше сохранял свои свойства, необходимо замкнуть полюса магнита стальной перемычкой. Если не сделать этого, то магнит быстрее размагнитится. Интересно, с чем это связано? Хотелось бы понять физическую суть явления, на качественном уровне.

[perikl]

Если я правильно понимаю, то при замыкании полюсов магнита стальной перемычкой происходит замыкание магнитного потока. Если же полюса не замкнуты, то магнитный поток рассеивается в окружающее пространство.Так?
Но тогда возникает вопрос, куда переходит энергия магнитного поля, в окружающее пространство? И какие процессы при этом происходят?

[Munin]

От того, что сам магнитный поток выходит в пространство, никакая энергия никуда не переходит, и не происходит никаких процессов.

Но магнитные заряды на полюсе магнита отталкиваются друг от друга. И возможно, за счёт диффузии расползаются по поверхности (а если доходят до "экватора", то и сливаются с противоположными зарядами - происходит размагничивание). Детально причин я не знаю.

[amon]

Размагничивание происходит из-из разориентации доменов (маленьких магнитиков), из которых состоит большой магнит. Как на этот процесс повлияет замыкание магнитного потока (и повлияет ли вообще) - не соображу, но энергия точно никуда не переходит.

[perikl]

Вопрос состоит в том, что процесс размагничевания происходит быстрее при незамкнутых полюсах. При замыкании полюсов перемычкой размагничевание замедляется.Почему так происходит?

Munin в сообщении #914950 писал(а):

Но магнитные заряды на полюсе магнита отталкиваются друг от друга. И возможно, за счёт диффузии расползаются по поверхности (а если доходят до "экватора", то и сливаются с противоположными зарядами - происходит размагничивание).

Под магнитными зарядами надо понимать магнитные домены? Так?

[Munin]

amon в сообщении #914956 писал(а):

Размагничивание происходит из-из разориентации доменов (маленьких магнитиков), из которых состоит большой магнит.

Ну, между собой они всё равно образуют замкнутый поток, а все приключения только на поверхности. Так?

perikl в сообщении #914959 писал(а):

Вопрос состоит в том, что процесс размагничевания происходит быстрее при незамкнутых полюсах. При замыкании полюсов перемычкой размагничевание замедляется.Почему так происходит?

Потому что магнитные заряды перестают между собой отталкиваться. При замыкании перемычкой они вообще (почти) исчезают. (Если замкнуть между собой два одинаковых магнита, то полностью исчезнут.)

perikl в сообщении #914959 писал(а):

Под магнитными зарядами надо понимать магнитные домены? Так?

Нет, ровно магнитные заряды. Такие формальные, которые находятся на поверхности магнитных полюсов, и равны $\operatorname{div}\mathbf{H}.$

[amon]

Магнит (ферромагнетик) состоит из маленьких областей (доменов), внутри которых магнитный момент постоянен, разделенных еще меньшими областями, где момент меняется (доменными стенками). Большому магниту энергетически выгодно поделиться на мелкие домены так, чтобы его средний момент был нулем. Внешнее поле частично поворачивает домены, и развернуться назад им не дает энергия доменных стенок. Что бы размагнитить магнит его надо как-то "потрясти" (переменным полем, ультразвуком, температурой). Как на это влияет замыкание магнитного потока - не знаю, да и вообще, эта область (реальные ферромагнетики) как-то не шибко, насколько мне известно, исследована.

[perikl]

Munin в сообщении #914968 писал(а):

ровно магнитные заряды.

Если магнитные заряды и магнитные домены между собой никак не связаны, то как они влияют друг на друга? И влияют ли?

amon в сообщении #914970 писал(а):

Внешнее поле частично поворачивает домены, и развернуться назад им не дает энергия доменных стенок.

То есть получается вся энергия запасается в стенках?

[Munin]

amon в сообщении #914970 писал(а):

Что бы размагнитить магнит его надо как-то "потрясти" (переменным полем, ультразвуком, температурой).

А если он просто лежит?

-- 04.10.2014 00:54:52 --

perikl в сообщении #914973 писал(а):

Если магнитные заряды и магнитные домены между собой никак не связаны

Как это никак не связаны? Связаны. Просто это не одно и то же.

[amon]

perikl в сообщении #914973 писал(а):

То есть получается вся энергия запасается в стенках?

Нет. Но стенки создают барьер, который надо преодолеть, что бы повернуть домен.

-- 03.10.2014, 23:59 --

Munin в сообщении #914976 писал(а):

А если он просто лежит?

Вот тут соврать боюсь. На сколько я помню, будет очень медленно размагничиваться за счет температуры, и существенно быстрее - за счет структурной перестройки материала (по кристаллу дислокации бегают, поверхность окисляется итп).

[Munin]

Интересно. То есть, выгнав из кристалла все дислокации, и окислив заранее его поверхность, можно увеличить долговечность магнита, получается?..

[amon]

Munin в сообщении #914980 писал(а):

Интересно. То есть, выгнав из кристалла все дислокации, и окислив заранее его поверхность, можно увеличить долговечность магнита, получается?..

Да, так и делают. Называется искусственное старение магнитов.

[druggist]

amon в сообщении #914970 писал(а):

Большому магниту энергетически выгодно поделиться на мелкие домены так, чтобы его средний момент был нулем.

Странное утверждение, выше точки Кюри - справедливое, но тогда ферромагнетик перестает быть магнитом

amon в сообщении #914970 писал(а):

Что бы размагнитить магнит его надо как-то "потрясти" (переменным полем, ультразвуком, температурой).

Самый распространенный способ - это, конечно же, внешним изменяющимся магнитным полем. Кажется. Курчатов, занимался этим в отношении корпусов кораблей во время войны.

[chislo_avogadro]

perikl в сообщении #914677 писал(а):

магнит быстрее размагнитится. Интересно, с чем это связано? Хотелось бы понять физическую суть явления, на качественном уровне.

perikl в сообщении #914944 писал(а):

Но тогда возникает вопрос, куда переходит энергия магнитного поля, в окружающее пространство?

Изложу своё понимание. Отрываем якорь от магнита, и, преодолевая притяжение, удаляем на бесконечность. Произведена работа. В какой "пружине" запасена эта энергия? Очевидно, в магнитном поле (плотность энергии магнитного поля обратно пропорциональна относительной магнитной проницаемости - у ферромагнетика она, как известно, в тысячи раз больше, чем у воздуха). Т.е., энергия магнитного поля при удалённой перемычке выше. Значит, диссипация такой "разомкнутой" системы (нарушение порядка расположения доменов) со временем будет сильнее - система стремится сбросить свою энергию.

[spyphy]

Это называется магнистостатической энергией $E_d = - \frac{1}{2} \mu_0 (\vec{M},\vec{H}_d)$, где $\vec{H}_d = - \hat{N} \vec{M}$ так называемое размагничивающее поле, которое создается ''магнитными зарядами'' на поверхности магнетика.
Естественно, любая система стремится к уменьшению своей суммарной энергии.
Поворот доменов возможен за счет всяческих диффузионных процессов, и чем выше температура тела, тем они интенсивнее проходят, поэтому охлажденный магнит по идее должен дольше продержаться. Хотя в любом случае такие процессы очень медленно идут (если, конечно, $T$ меньше температуры Кюри).
Данная энергия может рассеиваться в виде тепла в окружающее пространство.