Yumshoq va qattiq ferromagnitlar uchun magnit gisterezisi
![1
O’zbekiston Respublikasi
Oliy va o’rta maxsus ta‘lim vazirligi
Sharof Rashidov nomidagi
Samarqand davlat universiteti
Fizika fakulteti
401”A” - guruhi talabasi Abduqodirov Quvonchbekning
Mavzu: Yumshoq va qattiq ferromagnitlar uchun
magnit gisterezisi
B ajaruvchi: Abduqodirov Quvonchbek
Qabul qiluvchi: dots. Shodiyev Zokir
SAMARQAND -2022](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_1.png)
![2
Mundarija
bet
Kirish 3
I-BOB. MODDALARNING MAGNIT
XUSUSIYATLARIGA KO‘RA T URKUMLASH
5
1.1 Magnit kattaliklar haqida dastlabki ma‘lumotla r 5
1.2 Diamagnetiklar 6
1.3 Paramagnetiklar 10
1.4 Ferromagnetiklar . Gisterezis chizig’i 13
1. 5 Antiferromagnetiklar 19
1.6 Ferrimagnitizm 21
II -BOB . MAGNIT MATERIALLARNING QO‘LLANILISHI 24
2.1 Umumiy ma‘lumotlar 24
2.2 Yumshoq magnit materiallar 29
2.3 Qattiq magnit materiallar 38
III -BOB . Tajriba natijalari . 40
3.1 Ferromagnitning magnitlanish egri chizig’ini va gisterzis halqasini
o’lchash 40
3.2 Tajriba natijalarini tahlil qilish . 46
XULOSA 47
Foydalanilgan adabiyotlar ro ’yxati 48](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_2.png)
![3
KIRISH
Mavzuning dolzarbligi . Mamlakatimizning iqtis оdiy -ijtimoiy riv оjlаnishi
ishl аb chiq аrishga ilg‘or t еxnik а vа tеxn оlоgiyalarning joriy etilishiga uzviy
bоg`langan. Bund а sаnоа tni va ishl аb chiq аrishni jambarchas
mexanizatsiyalashtirish va аvt оm аtlаshtirish, komyuterlardan k еng f оyd аlаnish,
ya‘ni EHM оrq аli b оshq аril аdig аn st аnоkl аr, s аnоа t r оbоtlаri, m оslаnuvch аn
ishl аb chiq аrish tiziml аrini t аtbiq etish birinchi d аrаjаli аhаmiyatg а eg аdir.
El еktr оn t еxnik а m аhsul оtlаri v а qurilm аlаrining ish оnchligining оrtishi v а
ishl аb chiq аrishining ko`p аyishi f аqаt ul аrni t аyyorl аshning t еxn оlоgik usull аri v а
ishl аb chiq аrish m аdаniyatigin а bоg`liq bo`lm аsd аn, b аlki yarim o`tk аzgichli
аsb оbl аr v а int еgr аl mikr оsx еm а (IMS)l аrning аsоsiy p аrаm еtrl аrini b еlgil аb
bеrаdig аn k еrаkli el еktr оfizik xususiyatli m аtеriаllаrni to`g`ri t аnl аy bilishg а hаm
bоg`liq bo`l аdi.
El еktr оn t еxnik а m аtеriаllаri, m аhsul оtlаri v а qurilm аlаri t еxn оlоgiyasining
riv оjlаnish d аrаjаsi yuq оri m аlаkаli mut аxаssisl аrning t аyyorl аnishi bil аn uzviy
bоg`l аng аndir. X аlq xo`j аligining riv оjlаnishid а, iqtis оdiyotning o`sishid а, ilmiy
tеxnik j аrаyonning t еzl аshuvid а el еktr оn t еxnik а m аtеriаllаri, m аhsul оtlаri v а
qurilm аlаrining t еxn оlоgiyasi muhim r оl o`yn аydi.
Elektr texnika materiallari asosan 4 turga - o‘tkazgich (metallar), dielektrik,
yarim o‘tkazgich va magnit materiallariga bo‘linadi. Ular qisqacha quyidagicha
tavsiflanadi.
Elektr stansiyalarida ishlab chiqarilgan elektr tokini havo va kabel orqali
uzatuvchi uzatgichlar bilan iste‘molchilarga yetkazib berishda o‘tkazgich
materiallar ishlatiladi. Bu materiallar katta elektr o‘tkazuvchanlikka ega sof
metallardan tayyorlanadi. Agar metallarning qarshiligi katta bo‘lishi talab etilsa,
u holda o‘tkazgich sifatida metallar aralashmasidan iborat qotishmalardan
foydalaniladi. Diel ektriklar yoki izolyatsion materiallar qurilma va uskunalarda
elektr toki oqimini cheklash uchun ishlatilgani sababli, ular juda katta elektr
qarshilikka ega bo‘lishi shart. Dielektrik sifatida ko‘p turdagi organik va](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_3.png)
![4
anorganik materiallar qo‘llaniladi. Bu materiallar, ya‘ni dielektriklar gazsimon,
suyuq va qattiq agregat holatlarda bo ‘lishi mumkin.
Yarim o‘tkazgichlar o‘zining elektr o‘tkazuvchanligi jihatidan o‘tkazgich
bilan dielektriklar orasida joylashgan bo‘lib, zamonaviy texnikada keng
qo‘llaniladi. Materiallarda yarim o‘tkazuvchanlik xossalari, ko‘pincha, tayyor
mahsulot olish paytida hosil bo‘ladi.
Magnitli elektron texnika asbob -uskunalarida magnit oqimini hosil qilish
yoki o‘tkazish maqsadida magnit materiallari qo‘llaniladi. Bu materiallar ma‘lum
darajada magnit xossaga ega bo‘lishi talab etiladi. Bu xususiyat temir yoki uning
nikelli, kobaltli va hokazo qotishmalarida ham mavjuddir.
Elektron texnikaning rivojlanishi elektr texnika materiallariga bog‘lig
bo‘lib, u o‘z navbatida yangi xossali mater iallar ishlab chiqishni taqozo etadi.
Xossalari yaxshilangan, issiqqa chidamli izolyatsiya va magnit materiallari kichik
hajmli, yengil va ixcham elektr mashina va apparatlarni yaratish imkonini beradi.
Yuqori ish haroratiga ega bo‘lgan yangi turdagi diele ktriklar aviatsiya, raketa
texnikasida va boshqa sohalarda ishlatilmoqda.
Elektron texnika materiallarining fizik -kimyoviy хossalarini tushuntirish
uchun ularning atom tuzilishini, ximiyaviy va fazaviy tarkibini, nuqsonlar
tuzilishini bilish muhim ahamiyat ga ega.](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_4.png)
![5
I-BOB. MODDALARNING MAGNIT XUSUSIYATLARIGA
KO‘RA T URKUMLASH .
1.1 Magnit kattaliklar haqida dastlabki ma‘lumotla r
Magnit maydoniga joylashtirilgan har qanday jismga qandaydir magnit
mom еnti M ta‘sir etadi. Jism hajm birligining magnit mom еnti magnitlanganlik
????????????⃗⃗⃗⃗ –quyidagi ifoda orqali aniqlanadi.
��⃗⃗⃗⃗ = �
?????? (1)
Agar jism not еkis magnitlangan bo‘lsa, u holda
��⃗⃗⃗⃗ = ��
�?????? (2)
Magnitlanganlik vеktor kattalik bo‘lib, izotrop jismlarda magnit maydon
kuchlanganligi v еktori �⃗⃗ ning yo‘nalishiga parall еl yoki antiparall еl bo‘ladi.
Magnitlanganlik X BS da magnit maydoni kuchlanganligi birligi ( A/m ) da
ifodalanadi.
Magnitlanganlik ????????????⃗⃗⃗⃗ magnit maydon kuchlanganligi ??????⃗⃗⃗⃗ bilan
Jm⃗⃗⃗⃗ = km H⃗⃗⃗ (3)
Ifoda orqali bog‘langan bo‘lib, bu еrda km - o‘lchamsiz kattaligi, ushbu jismni
magnit maydonida magnitlanish xususiyatini xarakt еrlaydi va magnit
kirituvchanlik dеb nomlanadi.
Magnit qabul qiluvchanlik ?????? ?????? maydon kuchlanganligi ??????⃗⃗⃗⃗ bir birlikga teng
bo’lgandagi ????????????⃗⃗⃗⃗ ga son jihatdan t еng bo‘ladi. Ko‘rib o‘tilgan xajmiy magnit qabul
qiluvchanlik km dan tashqari, ba‘zan jismning birlik massasiga yoki bir moliga
mos k еluvchi solishtirma magnit qabul qiluvchanlik va molyar magnit qabul
qiluvchanlik tushunchalari ham ishlatiladi.](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_5.png)
![6
Tashqi magnit maydoniga joylashtirilgan izotrop jism, tashqi maydon
yo‘nalishiga parall еl yoki antiparall еl yo‘nalgan xususiy magnit maydonini hosil
qilishi sababli jismdagi umumiy magnit induktsiyasi tashqi va xususiy magnit
maydonlari induksiyalari yig‘indisi bilan aniqlanadi:
�⃗⃗⃗
L �$0⃗⃗⃗⃗ + �??????⃗⃗⃗ = ??????0�⃗⃗
E �ä0��⃗⃗⃗⃗ (4)
Bu yerda ??????0=4 ?????? *10 7 Hn XBS dagi magnit doimiysi.
�⃗
L �ä0�⃗⃗ �:�s
E m ) = ??????0??????�⃗⃗ (5)
ni hosil qilamiz, bu еrda ?????? = 1 + km- nisbiy magnit kirituvchanlik bo‘lib,
muhitdagi magnit maydoni induktsiyasi V ni vakuumdagi magnit maydon
induktsiyasi V0 dan n еcha marta kattaligini ko‘rsatadi.
Moddalarning magnit xususiyatlarining dastlabki sababi sifatida magnit
mom еntga ega el еm еntar aylanma toklarni yuzaga k еltiruvchi el еktr zaryadlari
harakatining yashirin shakllarini ko‘rsatish mumkin. Bular jumlasiga, atomdagi
el еktronlar spini va ularning orbital aylanishlar i tufayli yuzaga k еluvchi toklar
kiradi. Yadrodagi proton va n еytronlarning magnit mom еntlari el еktronlarning
magnit mom еntlaridan taxminan ming barobar kichikligini e‘tiborga olsak,
atomning magnit xususiyatlarini moddadagi el еktronlarning magnit xususiya tlari
bеlgilaydi d еyish mumkin.
1.2. Diamagnetiklar
Diamagnetik moddalarda tashqi maydon ta‘sirida unga nisbatan teskari
yo’nalgan qo’shimcha maydon – magnitlanish J vujudga keladi, bu maydon asosiy
maydon bilan qo’shilib, uni kuchsizlantiradi. Uzunchoq shakldagi diamagnetikni
birjinsli magnit maydonda ipga osib qo’yilsa, u ferromagnit strelkadan farqli
ravishda maydonga tik joylashadi. Magnit dipol magnit maydonning kuchli
tomoniga tortilsa, diamagnetik maydonning kuchsiz tomoniga tortiladi.
Qiymat jihatdan diamagnetik magnitlanish juda kuchsiz bo’ladi, diamagnetiklar
uchun ?????? = − 10 −6 ga teng bo’ladi](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_6.png)
![7
Diamagnetiklar magnit momentga ega bo’lmagan atom va molekulalardan
tuzilgan bo’ladi. Demak, magnit maydonda ularni tartiblashishi haqida gap bo’lishi
mumkin emas.
Diamagnetizmni moddaga magnit maydon kirish jarayonida ularning
hajmida induksiya toklarini vujudga kelishi bilan tushuntiriladi. Induksiya toklari
shunday yo’naladiki, ularning magnit maydoni tashqi maydonni o’sishiga, tashqi
maydonni moddaning ichiga kirishiga to’sqinlik qiladi, induksiyalangan magnit
maydon tashqi maydonaga qarshi yo’nalib, uni kuchsizlantiradi.
Bunday tushuntiri shda toklarni farqlash kerak. Modda ichida Amper birinchi
bor kiritgan molekulyar toklar mavjud bo’lib, ular qarshiliksiz, Joul issiqligini hosil
qilmasdan oqishi mumkin. Bunday toklarni mavjudligi doimiy diamagnetik
xossalarni tushuntirishi mumkin. O’tkaz uvchanlik toklari odatdagi sharoitda
qarshilik tufayli tezda so’nadi, bu esa magnit maydonda doimo bo’ladigan diamagnit
qutblanishni tushuntira olmaydi.
Diamagnitizmning tabiati quyidagicha tushuntiriladi. Atomlar musbat yadro
va uni atrofida tinimsiz aylanayotgan elektronlardan iborat. Aylanma harakat va
aylanma tok tufayli magnit moment vujudga keladi va bu magnit moment magnit
maydon bilan ta‘sirlashadi. Elektronlarni aylanish o’qi umumiy holda magnit
maydon bilan burchak tashkil etadi, magn it maydon magnit momentni o’zining
yo’nalishiga keltirishga harakat qiladi, kuch momenti bilan ta‘sir etadi. Bunda
magnit momentga ega bo’lgan zarrani va magnit moment zarraning aylanma
harakati bilan bog’liq bo’lgan hollarni farq qilish kerak. Oxirgi hold a magnit
maydonning ta‘siri elektronni aylanma harakatini murakkablashtiradi, elektronning
aylanish o’qi magnit induksiya chizig’ini atrofida aylana boshlaydi, elektronning
bunday murakkab harakat pretsessiya harakati deb ataladi va nazariy mexanika
kursid a o’rganiladi.
Klassik mexanika fanida o’rganilganidek, pretsessiya harakatida Koriolis
Kuchi �?????? ta’sir etuvchi Lorens kuchi �� bilan muvozanatlashadi.
�?????? + �� = 0 (6)
Elektron zaryadi –e bo’lganligi uchun:](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_7.png)
![8
− �?????? ∗ �⃗
E �t�I�í �Û �ñ
L �r (7)
Bu yerda - pretsessiya harakatining burchak tezligi. Tenglamadan bu burcha k
tezlikni topsak:
?????? = ��
�?????? (8)
Natijani musbatligi pretsessiya aylanma harakati o’ng parma qoidasiga bo’ysinishini
ko’rsatadi. Elektronning zaryadi manfiy bo’lgani uchun bu pretsessiya harakati bilan
bog’liq elektr tokining yo’nalishi teskari bo’ladi va diamagnetik magnitlanishini
magnit maydonga nisbatan teskari bo’lishini belgilaydi.
Pretsessiya tufayli vujudga kelgan magnit moment:
??????� = �� = − �??????
2?????? ??????�2 = − �2??????2??????0
4� � (9)
Bundan, magnit qabul qiluvchanlik:
?????? = − ��2??????2??????0
4� (10)
Bu yerda n - atomlar (molekulalar) konsentratsiyasi. Natijadan shuni bilish
mumkinki, magnit qabul qiluvchanlikka eng katta hissani yadrodan uzoqlashgan
elektronlar, r 2 parametri katta bo’lgan elektronlar berar ekan.
Yopiq halqa hosil qiluvchi molekulalarda (masalan benzol, naftalin) elektron
halqa bo’ylab harakatlanish imkoniyatiga ega. Tashqi magnit maydon bunday
molekula halqasiga tik bo’lganida, halqa bo’ylab elektr tokni vujudga keltirib,
tokning magnit maydoni tashqi maydonni cheklashga harakat qiladi. harakat radiusi
katta bo’lgani uchun bu holda magnit qabul qiluvchanlik nisbatan katta, benzol
uchun ?????? = − 94 .6 ∗10 −6 ekan. Agarda magnit maydon benzol halqalariga parallel
yo’nalsa, magnit qabul qiluvchanlik ?????? = − 34 .9 ∗10 −6, deyarli uch marta kichik
bo’lar ekan.
Diamagnit xossalar universal bo’lib, plazmadagi zaryadli zarralar ham,
metalldagi erkin elektronlar ham, paramagnetik va ferromagnetiklardagi elektronlar
ham diamagnit xossalarni namoyon qiladi. Lekin paramagnetiklar va](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_8.png)
![9
ferromagnetiklardagi magn itlanishning boshqa kuchli mexanizmlari bu xossani
sezishga imkon bermaydi.
Eng kuchli diamagnit xossa – o’ta o’tkazgichlarda kuzatiladi, ularda ?????? = − 1
bo’lib, magnit maydon o’ta o’tkazgich hajmiga kira olmaydi. Lekin magnitizmning
yuqorida o’rganilgan m exanizmlardan farqli ravishda, o’ta o’tkazgichlarda ichki
magnitlanishni ayrim atom va molekulalarning ichidagi toklar (molekulyar toklar)
emas, balki erkin elektronlarning o’ta o’tkazgich sirti bo’ylab hosil qiladigan
makroskopik toklari hosil qiladi. O’t a o’tkazgichlarda qarshilik nolga teng bo’lgani
uchun bunday aylanma toklar molekulyar toklar kabi so’nmasdan oqib, o’tkazgich
ichiga magnit maydon kiraolmasligini ta‘minlaydi. Magnit maydon o’ta
o’tkazgichni aylanib o’tishi 1.3 -rasmda tasvirlangan.
O’ta o’tkazgichlarga boshqa diamagnetiklar kabi magnit maydonni kuchsiz
tomoniga qarab itaruvchi magnit kuch ta‘sir etadi. Natijada magnit va o’ta -
o’tkazgich bir – birini shunday itaradiki, og’irlik kuchini engib, biri ikkinchisini
ko’tarib turishi mumkin. Bu nday tajribalardan birining rasmi yuqorida keltirilgan
(1.4 –rasm). Bu kabi ajoyib tajribalar faqat fiziklarni emas, har qanday
qiziquvchan odamni hayratga soladi.
1.3 -rasm. Magnit maydonining o’ta o’tkazgichni aylanib o’tishi
Internet sahifalarida ―uchib yuruvchi magnit‖ yoki ―magnit paryashiy v
vozduxe‖ so’zlari bilan Google Internet qidiruv sistemasi bunday tajribalarni
rasmlarinigina emas, harakatli kinofilmlarini ham topishga yordam beradi. Yangi](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_9.png)
![10
o’ta o’tkazgich moddalar bi lan bunday tajribalar faqat geliy temperaturalarida emas,
azot temperaturalarida ham bajarish imkoniyatini beradi.
1.4 –rasm. O‘ta o‘tkazgichda uni kuchsiz magnit maydoni tomoniga qarab
itaruvchi kuchning hosil bo‘lishi
1.3. Paramagnetiklar
Moddaning magnit xossalari birinchi navbatda elektronlar bilan bog’liq.
Elektronning xossalari asosan kvant fizikasida o’rganilsada, uning ayrim xossalarini
bu yerda ham eslash zarurati bor.
Har bir elektron o’zining harakat holatidan qat‘iy nazar xususiy impuls
momentga – spinga ega. Elektronnning spini L=1/2 bo’lib, fundamental fizik
doimiy, Plank doimiyi bilan aniqlanadi. Elektronning xususiy magnit momenti Bor
magnetoni deb ataladi:
??????� = − �
2� (11)
Uning son qiymati quyidagicha: pm 9.274096 10 24 J / T 9.274096 10 24 m2 A
Elektron magnit momentga egaligi uning kichik magnitligini bildiradi. Elektronning
spini va magnit momenti orasida quyidagi munosabat o’rinli:
??????� = − � �?????? (12)](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_10.png)
![11
Atomlarning magnit momentiga yadrodagi proton, neytronlar ham hissa
qo’shadi. Bu zarralar uchun ham (1.4.2) munosabat o’rinli bo’lib, ularning
�P�D�V�V�D�O�D�U�L�� �� �H�O�H�N�W�U�R�Q�� �� �P�D�V�V�D�V�L�G�D�Q�� �� ���������� �� �P�D�U�W�D�� �� �R�U�W�L�T�� �� �E�R�¶�O�J�D�Q�L�� �� �X�F�K�X�Q���� �� �P�D�J�Q�L�W��
�P�R�P�H�Q�W�O�D�U�L�� �D�N�V�L�Q�F�K�D���� ���������� �P�D�U�W�D�� �N�L�F�K�L�N�U�R�T�� �E�R�¶�O�D�G�L�� Shuning uchun atomla rning
magnit momentlariga yadrolarning hissasi sezilarli bo’lmaydi.
Elektron atom yadrosi atrofida aylanma harakatlanar ekan, uning imuls
momenti kvantlanadi. Bunday kvantlanish dastlab Bor postulatlarida aytilgan edi:
L=mvr (13)
Elektronning yadro atrofidagi orbital harakati, elektron zaryadli zarra bo’lgani
uchun, aylanma tok va magnit moment hosil qiladi:
??????� = �� = − �???????????? �2 = −
��
2??????�
??????�2 = −
��
2??????�
��� = −
�
2�
= −
�
2�
??????.
Shunday qilib elektronning orbital harakatida ham magnit va mexanik momentlar
nisbati doimiy ekan, lekin nisbatlar qiymatini farqi magnit momentning ikki holdagi
tabiati turli ekanligini ko’rsatadi.
1.5 –rasm. Paramagnit moddalarda magnit momentining hosil bo‘lishi
Atomning magnit momenti undagi elektronlar soniga bog’l iq. Elektronlar soni
juft bo’lsa, ularning xususiy magnit momentlari ham, orbital harakat bilan bog’liq
magnit momentlar ham o’zaro teskari yo‘nalgan bo’lib, to’liq magnit moment
odatda nolga teng bo’ladi. Atomdagi elektronlar soni toq bo’lsa, atom albatta Bor
magnetoniga karrali magnit momentga ega bo’ladi. Demak tabiatdagi atomlarning](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_11.png)
![12
deyarli yarmi magnit xossalarga ega bo’lib, ulardan tuzilgan moddalar paramagnit
(yoki undanda kuchli) xossalarga ega bo‘ladi.
Paramagnit xossalar nimadan iborat?
Tashqi magnit maydon bo’lmaganda moddaning atom – molekulalarining
magnit momentlari tartibsiz yo’nalgan (1.5 -rasm), moddaning magnitlanish vektori
� = ∑ ??????�??????
??????
= 0
Tashqi magnit maydonda magnit momentlarni tartiblashishi masalasida ikkita
mexanizmni hisobga olish kerak:
Magnit maydon magnit momentli atomlarga ?????? = ??????� ∗ � kuch momenti bilan
ta’sir etadi va ularni maydon bo’ylab yo‘naltirishga harakat qiladi. Agar atomlar
to’liq tartiblashsa, moddaning to‘yingan ?????? = �� ??????� magnitlashuviga erishilar
edi. Lekin quyidagi sabablarga ko’ra paramagnetiklarda to’liq tartiblashuv
amalga oshmaydi.
Inersiya tufayli magnit moment magnit maydon yo’nalishida to’xtab
qolmasdan, atom magnit momentini maydon yo’nalishi atrofidagi tebranishlari
ro’y beradi.
Issiqlik harakati tufayli atom -molekulalarning ta‘sirlashuvlari, to’qnashuv -lari
magnit maydon tufayli vujudga keladigan tartiblashuvni cheklaydi.
Bunday to’qnashuvlar tasodifiy hodisalar bo’lgani uchun, magnit maydondagi
moddani magnitlanishi stat istik metodlar bilan hisoblanishi mumkin. O’quvchi
ular bilan molekulyar fizika kursida tani shgan. Statistik sistemalardagi turli
makroskopik miqdorlar Boltsman taqsimot funktsiyasi yordamida hisoblanadi
� = ���� (−
�
??????�
)
Bu yerda E - zarraning energiyasi, T - absolyut temperatura. C –
normalash sharoitdan topiladigan koeffitsient. Paramagnit moddada atomlar magnit
momentlarining yo’nalishi tasodifiy miqdordir, integrallash ana shu tasodifiy](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_12.png)
![13
parametrlar θ, α burchaklar bo’yicha to piladi. Masalan zarralar konsentratsiyasi
quyidagicha hisoblanadi.
� = � 2∫ �??????
??????
0
∫ exp (−
�
??????�
) �??????�??????�??????
??????
0
Magnit maydon yo’q bo’lganda E=0 deb, n=4 ??????C natijaga kelamiz, demak C=n/4 ??????
ekan. Magnit maydon bo’lganda � ≠ 0 va C ning qiymati boshqacha bo’ladi. Lekin
kuchsiz magnit maydonlar uchun C=n/4 ?????? miqdorni qo’llash mumkin.
Atomlarning magnit momentlari tasodifiy yo’nalgan bo’ladi, ularning magnit
maydon yo’nalishiga proyeksiyasi pm Cos moddaning magnitlanish vekt ori esa
quyidagi integral bilan hisoblanadi.
� =
�??????�
4??????
∫ �??????
2??????
0
∫ ���??????
??????
0
exp (−
�
??????�
) �??????�??????�??????
1.4 . Ferromagnetiklar. Gisterezis chizig’i
Moddalarning ferromagnitlik xossasi eng kuchli magnit xossa bo’lib, u asosan
kristallarda va qattiq jismlarda uchraydi. Jumladan, doimiy magnitlar ham
ferromagnetiklardan iborat. Ferromagnetiklar temir, nikel, kobalt kabi metallar va
ularning qotishmalaridan iborat bo’lib, ularning kristall panjarasidagi ionlari magnit
momentga ega.
Ferromagnitlar magnit momentli zarralar kabi magnit maydon kuchli bo’lgan
sohaga tortiladi. Magnitlarni o’zaro tortilishi, magnitlar temir bo’laklarini tortishi
shu xossaga asoslangan. Bunday ta‘sirlashuvlar odamlarni shunday hayratga
soladiki, Isaak Nyuton kuchli tabiiy magnit bo’lakch asini uzukka o’rnatib, uni taqib
yurar ekan. Bu magnit o’zining vaznidan 50 marta og’irroq bo’lgan temir bo’lagini
ko’tara olar ekan. Alniko qotishmasi alyuminiy, nikel, kobalt metallaridan yaratilgan
eng kuchli ferromagnit hisoblanadi. Alnikodan yasalgan magnit o’z massasidan
4450 marta ortiq massali temirni ko’targani haqida ma‘lumot bor.
Magnetizmga taaluqli ko’p tarixiy ma‘lumotlar aynan ferromagnetiklarga
tegishlidir.](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_13.png)
![14
V.Gilbert 1600 -yilda nashr etgan kitobida qizdirilgan magnit tortish
xususiyatini yo’ qotganini yozadi. Magnitning bir uchiga temir yopishtirilganda,
ikkinchi uchi temirlarni kuchliroq tortishini bayon etadi. Temirni doimiy magnit
yonida magnitlash, magnitga aylantirish mumkinligini yozadi.
Ferromagnetiklar uchun magnitlanish J H -magnit ma ydon kuchlanganligi
bilan bir qiymatli bog’lanmagan. Shuning uchun moddaning doimiy ?????? va ??????
parametrlarini kiritishni iloji yo’q. Shunga qaramay ba‘zan ―ferromagnetiklar
uchun µ bir necha mingga teng degan iboralar uchraydi. Bunday iborani taqribiy
deb, magnit induksiya B magnit kuchlanganlik µ0 H dan bir – necha ming marta ortiq
bo’lish mumkin degan ma‘noda tushunish kerak.
Ferromagnetiklarning xossalari tarixan segnetoelektriklardan avval
o’rganilgan . Keyinchalik ularning xossalari juda o’xshashligi aniqlangan.
Ferromagnetiklarda ularni tashkil etuvchi ionlarni magnit momentlarini
tartiblashtiruvchi mexanizm bor. Bu mexanizm elektronlar to’lqinlarini almashinuv
ta‘sirlashuvi deb ataladi va kvant mexan ikada o’rganiladi. Almashinuv ta‘sirlashuvi
tufayli qo’shni ionlarning magnit momentlarini bir xil yo’nalishi ta‘sirlashuv
energiyasini kichik bo’lishiga, magnit momentlarning tabiiy tartiblashishiga sabab
bo’ladi. Ferromagnetik kristall hajmining tabiiy m agnitlangan sohasi domen deb
ataladi. (Shuni aytib o’tish kerakki, parallel magnit momentli zarralar magnit
ta‘sirlashuv tufayli bir – birini itaradi, demak yaqinlashtirilgani sari kattaroq
energiyaga ega bo’ladi. Buni ikki magnitni yaqinlashtirib, sinab k o’rish mumkin.
Lekin mikrozarralarning o‘zaro ta‘sirlashuvida parallel magnit momentli zarralarni
tortishuvi ham uchraydi). Kristall tabiiy ravishda domenlarga bo‘linib, ularning
magnit momentlari turlicha yo‘naladi va buni hisobiga magnit maydon energiyas i
kichkroq bo‘ladi. Domenlarning chegaralarida qo‘shni atomlarning magnit
momentlari turlicha yo‘nalgan bo‘lib, bu ta‘sirlashuv energiyasini orttiradi.
Domenlarni mavjudligi maxsus tajribalarda tasdiqlangan, ikkinchidan gisterezis
halqasi bilan asoslanadi.
Butun ferromagnetik kristall to’la magnitlashib, yagona domenga aylansa,
almashinuv energiyasi eng kichik bo’ladi. Lekin kristall kuchli magnitga aylanib,](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_14.png)
![15
katta magnit maydon energiyasiga ega bo’ladi. Kristall turli yo’nalishda
magnitlashgan ko’plab domenlardan iborat bo’lsa, tashqi magnit maydon va magnit
maydon energiyasi kichrayishi mumkin, lekin bunda domenlar chegaralari ko’payib,
almashinuv energiyasi ortadi. Shunday sharoitda kristall tabiiy ravishda umumiy
energiyasini kichraytiruvchi domenli tuzilishga ega bo’ladi. Bunda kristallning
shakli, bundan avval qanday magnit may donda bo’lganligi muhim bo’ladi.
Tashqi erkin zaryadlarning magnit maydoni H ferromagnit
kristallning domenli tuzilishiga juda kuchli ta‘sir etadi. H ta‘sirida domenlar
chegarasidagi ionlarning magnit momentlari tashqi maydonga moslasha boshlaydi,
natijada magnitlashuvi tashqi maydonga mos bo’lgan domenlarning hajmi boshqa
domenlar hisobiga orta boradi (1.7 -rasm), kristallning magnitlashuvi keskin o’zgaradi.
Ferromagnetikl arni magnit maydonda magnitlanib qolishi shunday tushuntiriladi.
1.7 -rasm. Magnitlashuvi tashqi maydonga mos bo’lgan domenlar hajmining
boshqa domenlar hisobiga ortishi
Kristallning magnitlashuvi J ning magnit maydon H ga bog’lanishi bir qiymatli
�H�P�D�V���� �E�X���E�R�J�¶�O�D�Q�L�V�K���X�P�X�P�L�\�� �K�R�O�G�D�� �J�L�V�W�H�U�H�]�L�V�� �������� -rasm) halqasini hosil qiladi. Bu
bog’lanish ferromagnetiklarning domenli tuzilishi bilan tushuntiriladi.
Dastlab kristall magnitlanmagan bo’lsin: H 0 va J 0 (1.8 -rasmdagi O nuqta).
Tashqi magnit maydon H ta‘sirida kristall magnitlashuvi keskin o’sa boshlaydi
(OAB -chiziq). Bunda magnitlashuvning ortishi tashqi maydonga mos yo’nalgan
domenlar o’lchamlarini o’sishidan darak beradi. Lekin maydonning katta
qiymatlarida maydon kuchlanganligi ortishi bilan magnitlashuv J ortmay qo’yadi,
to’yinish ro’y beradi. Bunday holat butun kristall yagona domenga aylanganidan,
magnitlashuv J maksimal �= �??????� (yaqinlashganidan) darak beradi.](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_15.png)
![16
Magnit maydon H kamayish i bilan magnitlashuv ham kamayadi (BAA‘ -
chiziq), lekin bu kamayish dastlabki ortishga nisbatan kechikib ro’y beradi. Bunda
domenlar chegarasining o’zgarishi oson emasligi, magnit maydonning o’zgarishiga
nisbatan kechikishi seziladi. Maydon nolga aylanganda ham kristallda J r qoldiq
magnitlashuv kuzatiladi. Shu J r miqdorga qarab ferromagnetiklar qattiq va yumshoq
ferromagnetiklar deb ataladi. Bu magnitlashuvni nolga aylantirish uchun esa teskari
yo’nalishdagi maydon HC - koersetiv kuch zarur. J r qanchalik katta bo’lsa, HC ham
shunchalik katta bo’lishi kerak. Teskari yo’nalishdagi magnit maydonni kuchaytirib
borib, yana magnitlashuvni to’yinishiga erishish mumkin. Tajribada tashqi magnit
maydonni o’zgartirishni davom ettirib, gisterezis chizig’ini qolgan qismini ham
olish mumkin (rasmda B‘A‘AB -chiziq).
Shunday qilib, ferromagnetiklarning magnitlashuvini magnit maydonga
bog’lanishi bir qiymatli bo’lmay, kristallning bundan avvalgi holatiga, ya‘ni
kristallning domenli tuzilishiga bog’liq ekan. Gister ezis yopiq chizig’ining umumiy
sirti kristallning domenli tuzilishini o’zgartirish uchun kerak bo’lgan energiyaga
mutanosibdir ( JH ko‘paytma energiya birligiga ega).
Tajribada gisterezis chizig’ini ko’plab ayrim nuqtalar bo’yicha chizish
mumkin, lekin bun dan qulayroq imkoniyat ham mavjud. Buning uchun
ferromagnetikka o’zgaruvchan kuchlanish bilan ta‘sir etiladi. Bu kuchlanish
ossillografning gorizontal elektrodlariga ham ulanadi (1.9 -rasm, x -belgi).
Ossillografning vertikal elektrodlariga (rasmda y-belgi) ferromagnetikning
magnit momenti bilan bog’liq signal ulansa – ossillograf ekranida gisterezis chizig’i
kuzatiladi. Tajribadagi har qanday o’zgarish shu damdayoq ekrandagi gisterezis
chizig’iga o’z ta‘sirini ko’rsatadi. Jumladan o’zgaruvchan kuch lanish amplitudasini
kamaytirib, to’yinish bo’lmagan hollarda gisterezis halqasining shaklini o’zgarishini
kuzatish mumkin. Qoldiq magnitlashuv va koersiv maydonning nisbiy qiymatlarini
o’lchash mumkin. Temperatura ortishi bilan gisterezis chizig’ining yo’ qolishini
ko’rish mumkin.](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_16.png)
![17
1.9 -rasm. Gizterezis chizig‘ini hosil qilish qurilmasi
Ferromagnetiklarning xossalari temperaturaga ham kuchli bog’liq.
Temperatura ortishi bilan ferromagnetikning magnitlanish darajasi kamayib boradi,
Kyuri harorati deb nomlanadigan TC temperatura chegarasiga etgach, kristallning
ferromagnetik xossalari yo’qo lib, u oddiy paramagnetikka aylanadi. Gisterezis
halqasi to’g’ri chiziqqa aylanadi, magnitlashuv darajasi Kyuri -Veys qonuniga
bo’ysinadi: J C /(T TC ) , bu tajribada katta aniqlikda tasdiqlangan.
Kyuri haroratida 2 –tur fazaviy o’tish ro’y beradi, krist alldagi tabiiy magnit
tartiblashuv mexanizmi emiriladi. Shu bilan birga kristallning issiqlik sig’imi,
issiqlik o’tkazuvchanligi, kristalldagi tovushni tarqalish tezligi va yutilish
koeffitsienti, kristallni optik xossalari kabi xarakteristikalarini ham ke skin o’zgarishi
kuzatilib, bularga qarab Kyuri haroratining aniq qiymatini aniqlash mumkin.
Ferromagnetiklarni Kyuri harorati yaqinidagi xossalarini batafsil o’rganish
boshqa ikkinchi turdagi fazoviy o’tishlarni tushunishda ham yordam beradi.
Ferromagnetik magntlashuvini temperatura ortishi bilan kamayib borishini
tushuntiraylik.
Temperaturaning absolyut kichik qiymatlarida ferromagnetikdagi domenlarda
maksimal magnitlashuv, magnit momentli ionlarni to’liq tartiblashuvi kuzatiladi.
Temperatura ortishi bilan domen hajmidagi ayrim ionlar issiqlik energiyasini yutish
hisobiga energiyasi ortib, magnit momenti teskari holatga o’tib qoladi, ularni
magnonlar deb ataladi. Magnonlar soni almashinuv energiyasi va temperatura](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_17.png)
![18
orasidagi nisbat bilan aniqlanadi va temper atura ortishi bilan magnonlar soni ortib
boradi, domendagi magnitlashuv esa kamayib boradi. Temperaturaning chegaraviy
qiymati – Kyuri haroratida esa magnonlar soni umumiy ionlar sonining yarmiga
yaqinlashib, ferromagnetikda tabiiy magnitlanish mexanizmi y o’q bo’ladi,
ferromagnetik oddiy paramagnetikka aylanadi.
Magnonlar kristall bo’ylab harakatlanishi mumkin. Bunda kristalldagi ionlar
o’z o’rnida qoladi, ionning magnit momenti atrofdagi ionlarnikidan teskari bo’lgan
holati - magnon kristall bo’ylab siljiydi. Bunday harakatni yarimo’tkazgich bo’ylab
harakatlanayo tgan kovakka o’xshatish mumkin.
Vakuumda
tenglik o’rinli, moddada
B0H B0 (H J ) . Ferromagnetik -
larda J ning qiymati magnit maydon kuchlanganligi H dan 100 -1000 marta ortiq
bo’lishi mumkin. Magnit maydonning barcha ta‘sirlari esa umumiy maydon
induksiyasi B bilan bog’liqdir. Jumladan, elektromagnit induksiya qonuni ham
magnit induksiya orqali ifodalanadi. Shuning uchun kuchli B magnit maydonlar
elekt r toklarini magnit maydoni H ni ferromagnit o’zaklarda kuchaytirish yo’li bilan
hosil qilinadi. Transformatorlarda ferromagnit o’zaklar bo’lmasa edi, bir xil natijaga
erishish uchun ularning o’lchamlarini o’nlab marta, hajmini (hisoblarga ko’ra) o’n
mingla b marta oshirishga to’g’ri kelardi. Ularning amaliy qo’llanishi shubhali bo’lib
qolar edi.
Ma’lunki, magnit induksiya uzluksizligi divB=0 tenglama bilan ifodalanadi.
� = ??????0(� + �) tenglikga asosan div(H+J)=0 natijaga kelamiz. Moddaning
magnitlashuvi J moddani sirtida tugaydi, uziladi. �??????�� ≠ 0 bo’ladi. Demak, shu
yerda �??????�� ≠ 0 bo’lib, moddani sirtida magnitlashuv vektorlari magnit
kuchlanganlik vektorlariga aylanadi.
Ilmiy lobaratoriya sharoitida 1 -10 Tl katta magnit maydonlar hosil qilingan.
Buning uchun elektr toklarining magnit maydon kuchlanganligini ferromagnit
o’zaklarda kuchaytirish qo’llanilgan. Ayrim neytron yulduzlarda (magnitarlar) 10 10
Tl kuchli maydonlar ma vjudligi isbotlangan. Bunday maydonlar moddaning](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_18.png)
![19
xossalarini butunlay o’zgartirib yuboradi. Ularni tabiat amalga oshirgan nodir tajriba
deb atash mumkin.
1. 5. Antiferromagnetiklar
Moddalarda diamagnit, paramagnit va ferromagnit magnit xossalar keng
tarqalgan. Lekin boshqa magnit xossalar ham uchraydi. Ularni ochilishida magnit
qabul qiluvchanlik χ ni temperaturaga bog’lanishini o’rganish ahamiyatli bo’lgan .
Kyuri qonuniga ko’ra paramagnetiklar uchun χ=C/T ga teng,
ferromagnitiklar uchun esa, Kyuri �� temperaturasidan yuqori haroratlarda
?????? =
�′
??????−????????????
Keyinchalik antiferromagnetik deb atalgan moddalarda magnit
qabul qiluvchanlik ?????? =
�′′′
??????+????????????
ko’rinishga ega ekan. 1.10 -rasmda abscissa o’qida
T, ordinate o’qida 1/ χ miqdorlar joylashtirilgan. Yuqoridagi uch turli magnit
xossalar uchun bunday bog’lanishlar chiziqli xarakterga ega. Paramagnitlar uchun
1/ χ=T/C –(1 -chiziq) koordinata boshidan o’tuvchi to’g’ri ch iziqdan iborat.
Ferromagnitlar uchun 1/ χ=T/(C’ -θ’) – (2 -chiziq) quyidan o’tuvchi,
antiferromagnitiklar uchun 1/ χ=T/ (C’’+ θ”) – (3 -chiziq) yuqorida joylashgan
o’suvchi chiziqdan iborat.
1.10 -rasm. Magnit qabul qiluvchanlik χ ni temperaturag bog’lanishi
Magnit qabul qiluvchanlikni temperaturaga bog’lanishidagi bunday keskin farq
antiferromagnetiklarni yangi magnit xossalarga ega bo’lgan moddalar guruxi](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_19.png)
![20
ekanligini ko’rsatadi. Past temperaturalarda, kristallga xos bo’lgan TN kritik
temperaturadan pastda, o’rganilayotgan bog’lanishda yana yangi xossani ko’ramiz,
qabul qiluvchanlikni kristaldagi yo’nalishga bog’liqligi namoyon bo’ladi va
bog’lanish xarakteri o’zgaradi. Magnit maydonning kristalldagi yo’nalishga bog’liq
ravishd a 3' va 3' ' chegaraviy chiziqlar hosil qilinadi, boshqa yo’nalishlardagi magnit
maydon uchun 1 / bog’lanish bu ikki chiziqni orasida yotadi. Shunday qilib kritik
temperaturadan pastda 1 / ni temperaturaga bog’lanishida kristall anizatropiyasi
sezilar ekan.
Antiferromagnitning xossalari, tuzilishi 1930 yillarda rus olimi L.D. Landau
va fransuz olimi L. Neel tomonidan tushuntirildi. Yuqori temperaturada ionlarning
magnit momentlari oddiy par amagnetiklardagi kabi betartib bo’ladi, magnit maydon
bo’lmaganda magnitlashuv nolga teng bo’ladi. Temperatura chegaraviy TN - Neel
temperaturasidan pasaysa, ionlar orasida almashinuv kuchlari ustun kelib,
ferromagnetiklardagi kabi ionlar magnit momentlari ni tartiblashuvi kuzatiladi. Faqat
ferromagnetiklarda almashinuv kuchlari magnit momentlarni bir xil yo’naltirsa,
shunda bog’lanish energiyasi kichikroq bo’lsa, antiferromagnetiklarda aksincha,
bog’lanish energiyasi kichikroq bo’lishi uchun qo’shni ionlarn ing magnit
momentlari antiparallel yo‘nalgan bo’lishi zarur.
Shunday qilib, kristallga xos bo’lgan Neel temperaturasidan past
temperaturada antiferromagnetiklarda ionlar magnit momentlarining o’zaro teskari
tartiblashuvi amalga oshadi. Tashqi magnit maydon bo’lmaganda magnitlashuv
nolga teng bo’ladi. Magnit maydonda paramagnetiklardagi kabi kuchsiz
magnitlashuv ( 10 4 10 6 ) kuzatiladi va u magnit maydonni kristalldagi
yo’nalishiga kuchli bog’liq bo’ladi.
Antiferromagnitizm mingdan ortiq moddalarda aniqlangan. Ularning ayrimlarida
temperatura pasayishi bilan, ikkinchi turdagi faza o’tishi kuzatilib, moddani
ferromagnetik holatga o’tishi aniqlangan. Masalan, Er kristallari uchun
magnitlashuv nolga aylanadiga n temperaturalar 85 K va 20 K ga teng. Temperatura
20K dan pasayganda kristall ferromagnetikka aylanar ekan. Modda paramagnetik
holatdan antiferromagnetik holatga o’tganda ham, undan ferromagnit holatga](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_20.png)
![21
o’tganda ham magnit xossalardan tashqari moddaning issi qlik sig’imi va
o’tkazuvchanligi, moddadagi tovush tezligi va sochilishi, elektromagnit to’lqinlar
uchun sindirish ko’rsatkichi va tarqalish tezligi kabi bir -necha xossalarda anomal
(odatdan tashqari) o’zgarishlar sezilgan.
Antiferromagnetiklarning xossala ridan va o’rganish imkoniyatlardan biri
quyidagicha. Ularda elektromagnit nurlarni yutilishi o’rganilganda, yutilishning
rezonans chastotalari aniqlangan, bu hodisa antiferromagnit rezonans deb
nomlangan. Bu rezonans chastotalar magnit maydon kuchlanganlig iga va
yo’nalishiga bog’liq ekan. Bu esa yutilish ionlarning magnit momentlari bilan
bog’liqligini tasdiqlaydi. Elektromagnit to’lqin ionlarning magnit momentlarini
tebratib, bunda rezonans amalga oshganda yutilish keskin kuchayadi. Rezonans
chastotani o’l chanishi esa ionlararo almashinuv energiyasini va uni magnit
maydonga bog’liqligini aniqlash imkonini beradi.
1.6 . Ferrimagnetizm
Ferrimagnetizm haqidagi ma‘lumotlarni yuqorida o’rganilgan ferromagne -tizm
va antiferromagnetizm haqidagi bilimlarga asoslanib o‘rganish qulay bo’ladi.
Ferromagnetizm va antiferromagnetizm (ferrimagnetizm ham) magnit momentli
ionlarlardan iborat bo’lgan kristallarda kuzatiladi. Yuqori haroratda ular paramagnit
xossalarga ega bo’lsa, harorat kristallga xos chegaraviy temp eraturadan pasayganda
ularda almashinuv energiyasi ustun kelib, ionlar magnit momentlarini parallel yoki
antiparallel tartiblashgan holda joylashishi vujudga keladi. Ferromagnetiklarda buning
natijasida tabiiy ravishda kuchli magnitlashgan sohalar –domenlar vujudga keladi,
antiferromagnetiklarda esa magnitlanganlik nolga teng bo’ladi.
Ushbu bo’limda o’rganiladigan ferrimagnetiklarda xuddi shunday Kyuri harorati
bo’lib, temperatura undan kichik bo’lganida kristallda electron bulutlarining kvant
ta‘sirlashuvi tufayli magnit tartiblashuv vujudga keladi. Tartiblashuv tufayli ikki
(yoki bir -necha) magnit momentli ionlarning magnit momentlari o’zaro teskari
joylashishi ro’y beradi. Kristalldagi bunday ionlar turli magnit momentlarga ega
bo’lishi tufayli butun krist allni ferromagnetik kabi tabiiy magnitlashuvi ro’y beradi](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_21.png)
![22
(1.11c -rasm). Temperatura oshishi bilan kvant ta‘sirlashuvini umumiy energiyaga
hissasi nisbatan kamayib borib, Kyuri haroratida tabiiy magnitlashuv mexanizmi
yo’q bo’ladi va kristall oddiy paramag netikka aylanadi.
1.11 -rasm. Ferrimagnetiklarda magnit momentlari turli bo’lgan
ionlarning teskari tartiblashuvi
Shunday qilib, antiferromagnetiklarda bir xil magnit momentli ionlarning
teskari tartiblashuvi amalga oshsa, ferrimagnetiklarda turli ionlarning, magnit
momentlari ham turli bo’lgan ionlarning teskari tartiblashuvi amalga oshar ekan.
Magnit momentli ionlarning birinchi turini umumiy magnitlashuvi �1
ikkinchi turiniki �2 bo’lsin, ferrimagnetiklar da ularni ishoralari ham, modullari ham
turlichadir. Kristallning umumiy magnitlashuvi J= �1+�2 ni temperaturaga
bog’lanishida uch turli imkoniyat bo’lib (1.12 -rasm), ulardan uchin chisi ayniqsa
diqqatga sazovordir. Unga ko’ra kristallning tabiiy magnitla shuvi faqat Kyuri
haroratida emas, undan kichik haroratda ham nolga aylanishi mumkin ekan. Bu
holatni antiferromagnetikka o’xshatish mumkin. Ferrimagnetiklarda ham
elektromagnit to’lqinlarni rezonans yutilishi kuzatiladi va bu hodisa ferrimagnit
rezonans d eb ataladi. Bu yutilish ionlarning magnit momentlarini rezonans tarzda
tebranishlari bilan bog’liq bo’lib, rezonans chastotalarni o’lchanishi magnit
momentli ionlarni kristall bilan bog’lanish energiyalari haqida ma‘lumot olish
imkonini beradi.](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_22.png)
![23
1.12 -rasm. Kristallning magnitlashuvini temperaturaga bog’lanishi
Ferrimagnetiklar elektr xossalariga ko’ra dielektrik yoki
yarimo’tkazgichlar dan iborat
Ferrimagnetiklarning katta guruxi temir birikmalaridan iborat bo’lib, ferritlar
deb ataladi. Texnikadagi eng kuchli doimiy magnitlar ham ferromagnetiklardan
emas, ferrimagnetiklardan yasalgan.](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_23.png)
![24
II -BOB . MAGNIT MATERIALLARNING QO‘LLANILISHI
2.1 Umumiy ma‘lumotlar
Magnit materiallar yordamida magnit oqimi keskin kuchaytiriladi. Magnit
oqimidan past kuchlanishli toklar yuqori kuchlanishli toklarga, yoki elektr
energiyasini mexanik energiyaga aylantirishda va elektr energiyasini shunga
o‘xshash tarzda generatsiyalashda foydalaniladi.
Tashqi magnit maydoni ta‘sirida magnitlanish xossasiga ega materiallar
magnit materiallari deb ataladi. Asosiy magnit materiallarga nikel, kobalt va toza
temir asosidagi turli qotishmalar misol bo‘ladi. Texnika ahamiyatga ega magnit
materiallarga ferromagnit materiallar va ferromagnit kimyoviy birikmalar (ferr itlar)
kiradi.
Materiallarning magnit xossalari elektr zaryadlarining ichki harakatida bo‘lib,
bunda zaryadlar elementar aylanma tok ko‘rinishida ifodalanadi. Bunday aylanma
toklar elektronlarning o‘z o‘qi atrofida aylanishi (elektron spinlar) hamda ularni ng
atom ichida orbita bo‘ylab aylanishidan hosil bo‘ladi. Ferromagnit hodisasi ba‘zi
materiallarning ichki mikroskopik qismida kristall strukturalar tashkil qilishi bilan
bog‘liq bo‘lib, bunday strukturalar magnit domenlari deyiladi. Bunda elektron
spinlar o‘zaro parallel ravishda bir tomonga yo‘nalgan bo‘ladi.
Jismning ferromagnitlik holatda bo‘lishini ifodalovchi xususiyati tashqi
magnit maydoni ta‘sirida uning o‘z -o‘zidan (spontan) magnitlashishidan iboratdir.
Ferromagnit magnit momentlarining ba‘zi domenlari ichidagi spinlar turli
yo‘nalishga ega bo‘lishi mumkin. Tashqi muhitda bo‘lgan bunday materiallarning
umumiy magnit oqimi nolga teng bo‘ladi.
Ba‘zi materiallar (qatlam chegaralari orasidagi qalinlik bir necha o‘n -yuz atom
masofasiga teng bo‘lgand a) da domenlarning o‘lchami taxminam 0,001 -10 mm 3
oralig‘ida bo‘ladi. O‘ta toza materiallarda esa domenlarning o‘lchami yuqorida
keltirilgan qiymatdan ham kattaroq bo‘ladi.](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_24.png)
![25
Ferromagnit moddalarning monokristallari magnit anizotropiyasi bilan
xar akterlanadi. Magnit anizotropiyasi turli o‘qlar yo‘nalishida magnitlanishning
turli qiymatlari bilan ifodalanadi.
Polikristall magnetiklarda anizotropiya keskin ifodalangan hollarda
ferromagnetik magnit teksturaga ega bo‘ladi. Kerakli magnit tekstura olish orqali
materialda ma‘lum yo‘nalishda yuqori magnit xarakteristikaga erishishi mumkin.
Tashqi magnit maydoni ta‘sirida ferromagnit materialning magnitlanish
jarayoni quyidagicha kechadi: 1)magnit momenti maydon yo‘nalishi bilan kichik
burchak hosil qilgan domenlar kattalashadi va boshqa domenlar o‘lchami
kichrayadi; 2) magnit momentlari maydon yo‘nalishi uzra buriladi va bir xil
yo‘nalishga ega bo‘ladi. Magnit to‘yinishi domenning kattalashishi to‘xtaganda va
o‘z -o‘zidan magnitlangan barcha monokristall qis mlarning magnit momenti
maydon uzra yo‘nalganida sodir bo‘ladi.
Ferromagnit monokristallari magnitlanayotganda ularning chiziqli o‘lchamlari
o‘zgaradi. Bu hodisa magnitstriksiya deyiladi. Temir monokristallining magnit -
striksiyasi kristallning har xil yo‘n alishlarida turlicha bo‘ladi.
Ferromagnit materialining magnitlanish jarayoni gisterezis egri chizig‘i B (H)
bilan ifodalanadi va u barcha ferromagnitlarda bir -biriga o‘xshash bo‘ladi.
Materiallarning nisbiy magnit singdiruvchanligi magnit induktsiyasi (B) ning
magnit maydoni kuchlanganligiga nisbati bilan aniqlanadi:
?????? =
�
??????0�
Magnit materiallarning magnit singdiruvchanligi birdan yuqori
0 1( r=0 , 0=1,2566 10 -6 Gn/m) bo‘ladi.
Ferromagnit materiallarning magnit singdiruvchanligi haroratga bog‘liq bo‘lib,
Kyuri nuqtasiga yaqin qiymatlarda r o‘zining yuqori qiymatiga erishadi. Kyuri
nuqtasidan yuqori haroratlarda spontan magnitlanish sohasida issiqlik harakati
buzilib, materialni ng magnit xossasi yo‘qoladi. Chulg‘amda magnit o‘zak
bo‘lmaganda magnit induksiya qiymati undan o‘tayotgan tok hisobiga sodir bo‘ladi.
Agar chulg‘amga magnit o‘zak kiritsak, elektr toki hisobiga sodir bo‘ladigan magnit](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_25.png)
![26
maydoni o‘zakni yanada magnitlab, qo‘ shimcha kuch chiziqlari hosil bo‘lishi
natijasida magnit induksiyasining yoki magnit oqimining keskin oshishiga olib
keladi. O‘zak kesim yuzasidan hosil bo‘ladigan qo‘shimcha kuch chiziqlari qayta
magnitlanish deyiladi va i bilan belgilanadi.
Bu qiymat magnit maydon kuchlanganligi (H) va magnit materiali sifati (x) ga
yoki jismning magnit qabul qilish koeffitsienti j=xH ga bog‘liq. Chulg‘amga magnit
o‘zak kiritilgandan so‘ng magnit induksiyasining ko‘paygan qiymati quyidagicha
bo‘ladi:
B ' 0 (H j) 0 (H xH ) 0 H (1 x) ' H ,
bunda: ’ = 0 (1+x) – magnit materialining magnit singdiruvchanligi.
Magnit materiali sifatini aniqlashda nisbiy magnit singdiruvchanlik
kattaligidan foydalaniladi:
' / 0 1 x
Magnit singdiruvchanlik chulg‘amga magnit o‘zak kiritilganda magnit
oqimining ko‘payishini bildiradi. Bu yuksalish bir necha o‘n ming martagacha
ortadi.
Uzunligi L, kesim yuzasi S bo‘lgan o‘zakning magnit qarshiligi quyidagicha
aniqlanadi:
R L/'S L/0S.
Shunday qilib, g‘altakka o‘zak kiritilishi natijasida magnit qarshiligi ga
bog‘liq ravishda kamayadi.
Magnit singdiruvchanligi bo‘yicha barcha qattiq jismlar sust (diamagnit 1,
paramagnit 1) va kuchli magnit materiallarga (ferromagnit 1) bo‘linadi .
Magnit materiallari sifatida kuchli magnit materiallar qabul qilinib, ular magnit
maydon kuchlanganligiga kuchli ravishda bog‘liq bo‘ladi. Magnit induksiyasi B va
magnit maydon kuchlanganligi H o‘rtasidagi bog‘liqlik B=f(H) magnit](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_26.png)
![27
materialining magnitl anish egri chizig‘i deb ataladi. Bunda magnit materiali H=H T
qiymatda to‘yinadi.
Magnit singdiruvchanlikning haroratga qarab o‘zgarishi magnit
singdiruvchanlikning harorat koeffitsienti bilan aniqlanadi:
TK r r (1/ r t)(dr / dt).
Agar ferromagnit tashqi magnit maydoni ta‘sirida asta -sekin magnitlansa va
ma‘lum qiymatdan so‘ng maydon kuchlanganligi pasaytira borilsa, induksiya ham
kamaya boradi. Lekin bu kamayishi asosiy chiziq bo‘ylab emas, balki ma‘lum
kechikish bilan (gisterizis hodis asi tufayli) ro‘y beradi. Maydon kuchlanganligi
teskari yo‘nalishda oshirilganda material magnitsizlanishi, o‘ta magnitlanishi
mumkin va magnit maydon yo‘nalishi yana o‘zgartirilsa, induksiya yana asl holatiga
qaytadi, ya‘ni gisterizis halqasi paydo bo‘lad i.
Magnit materiali bo‘lmaganda o‘ramlari soni n ta bo‘lgan sim chulg‘amidan
tok o‘tkazish orqali magnit oqimi hosil qilish mumkin. Agar o‘ramdagi simning
kesim yuzasi S, chulg‘am uzunligi L bo‘lsa, magnit oqimi F quyidagicha aniqlanadi:
F 0 njS / L
yoki boshqacha ko‘rinishda:
F F / RVb ,
bunda: F – magnit yurituvchi kuch, A; R = L/ 0 S – magnit qarshilik, Gn -1.
Magnit oqimining zichligi yoki magnit induksiyasi:
B F / S 0 HVb / m 2 .
Magnit materiali uchun chizilgan B=f(H) xarakteristikadan foydalanib, magnit
singdiruvchanlik r ning magnit maydon kuchlanganligi (H) ga bo‘lgan bog‘liqligi
aniqlanadi.
Agar magnit maydon kuchlanganligi va magnit induksiyalari nolga teng bo‘lsa,
ularning nisbati mavhum bo‘lib qoladi. Tajribadan aniqlanishicha, kuchsiz magnit
maydonida r qiymati ma‘lum boshlang‘ich singdiruvchanlik rb ga intiladi. Magnit
maydonining ma‘lum qiymatida magnit singdiruvchanlik (rmax ) o‘zining yuqori](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_27.png)
![28
qiymatiga erishadi. Maydon kuchlanganligi yanada oshirilsa, magnit materialining
qiymati pasaya boradi.
Demak, magnit materialida magnit singdiruvchanlik o‘zining aniq bir
qiymatiga ega bo‘lmay, balki magnit maydon kuchlanganligiga juda ham bog‘liq
ekan. Shu sababli, magnit m aterialining r qiymati keltirilganda magnit maydon
kuchlanganligi (H) ham ko‘rsatilishi shart.
Magnit maydon kuchlanganligi o‘zining H m qiymatidan kamaytirilsa,
(induksiya Bm gacha), gisterezis hodisasi kuzatiladi, ya‘ni magnit induksiyasining
kechikishi maydon kuchlanganligining o‘zgarishiga bog‘liq bo‘ladi. Maydon
kuchlanganligi nolga teng bo‘lganida magnit induksiyasi qandaydir qoldiqqa ega
bo‘lib, u induksiya qoldig‘i (B r) deyiladi. Induksiya qoldig‘iga magnit maydon
kuchlanganligining teskari yo‘nalis hida, uning H c=0 qiymatida erishiladi, bunda Hc
koersitiv kuch deb ataladi.
Agar xarakteristikada maydon kuchlanganligi – H max qiymatidan + H ma x
qiymatigacha qaytarilsa, magnit maydonining gisterezis halqasi kelib chiqadi.
Gisterezis hodisasida atomlarining o‘z o‘qi atrofida aylanishi natijasida materialda
ichki ishqalanish sodir bo‘ladi. Bu hodisa, gisterizisda sodir bo‘luvchi energiya
isrofi deb ataladi. Ferromagnitiklarning o‘zgaruvchan magnit maydonida qayta
magnitlanishi issiqlik energiyasi isrof bo‘ladi. Magnit materiali massasida
induksiyalangan quyuq tok dielektrik isroflarni keltirib chiqaradi. Quyuq tokda sodir
bo‘ladigan isroflar ferroma gnetikning elektr qarshiligiga bog‘liq magnit
materialidagi umumiy energiya isrofi quyidagicha aniqlanadi:
Pm Ph Pi .
Kuchsiz toklar sohasida quyidagi qiymatdan foydalaniladi:
Q L / r,
bunda: - burchak chastota, Gs; L – chulg‘am induktivligi, Gn; r-
o‘zakdagi ekvivalent qarshilik, Om.
Magnit materialidagi energiya isrofining qiymati B=f(H) xarakteristikasidagi
gisterezis halqa yuzasi bilan aniqlanadi. Magnit materialidagi energiya isrofi
chastota ortishi bilan keskin ko‘payadi. Bu esa yuqori chastotaga mo‘ljallangan](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_28.png)
![29
magnit materiallari ishlab chiqarishda katta qiyinchiliklar tug‘diradi. Pm ni
kamaytirish maqsadida qiymati yuqori bo‘lgan magnit materiallar qo‘llaniladi.
Magnit materialining asosiy xarakteristikasini ifodalovchi r qiymati maydon
kuchlanganligiga bog‘liq bo‘lib, material qizishi natijasida bu qiymat keskin
kamayadi. Kyuri nuqt asida material o‘zining ferromagnitlik xossasini yo‘qotadi
r 0. Bundan tashqari, chastota ortishi natijasida materialda sodir bo‘ladigan
quyun toki hisobiga magnitsizlanish ro‘y beradi.
Ferromagnit turkumdagi asosiy materiallarning magnit xususiyatlari 2. 1-
jadvalda keltirilgan.
2.1 -jadval
Ferromagnitlar guruhiga kiruvchi asosiy materiallarning magnit xususiyatlari
0jmax,
Br,B 0/m 2
Kyuri nuqtasi,
Metall max Bb/m 2 H c,A/m
C
Temir 10000 -15000 2,163 0,0015 -0,004 1,1 787
Nikel 1120 0,64 0,012 0,33 358
Kobalt 174 1,77 0,10 0,34 1115
2.2. Yumshoq magnit materiallar
Magnit materiallar yumshoq va qattiq turlarga bo‘linadi. Yumshoq magnit
materiallardan magnitli o‘tkazgichlar tayyorlanadi. Bu materiallarning magnit
singdiruvchanligining boshlang‘ich qiymati katta bo‘lishi kerak. Yumshoq magnit
materiallarida solishtirma qarshilik nisbatan katta qiymatga, koerisitiv kuch (H c0,1
A/m) esa kichik qiymatga ega bo‘lishi kerak. Bu materiallarga sof temir, temirning
kremniy , nikel va kobalt bilan qotshimalarini misol tariqasida keltirish mumkin.
Texnik sof temir (qo‘shimchalari 0,1%) oddiy pechlarda olinadi. Uning ayrim
magnit xossalari 2.2 -jadvalda keltirilgan. Bu temir o‘zgaruvchan tok zanjirida](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_29.png)
![30
ishlatiladigan elektromagnit yoki rele uchun o‘zaklar tayyorlashda ishlatiladi. Ular
varaq yoki silindr shaklda yupqa (0,2 – 4 mm) qilib tayyorlanadi. Texnik sof temir
(qo‘shimchalari 0,02%) ning asosiy fizik xossalari quyidagicha:
Zichligi - 7880kg/m 3, er ish harorati - 1539 C, solishtirma issiqlik sig‘imi –
0.46KJ/kg K, issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffitsienti – 71.5 Vt/m K, chiziqli
kengayish koeffitsienti – 11.6 10 -6K -1, solishtirma qarshiligi – 0.1 mkOm m,
qayishqoqlik moduli - 210 Mpa, Kyuri nuqtasidagi harorat - 770 C.
O‘zgarmas tokda ishlaydigan elektr mashinasida qo‘llaniladigan temir tarkibida C,
Si, Mn kabi qo‘shimchalarning miqdori 1.2 -1.5% gacha, kam legirlangan po‘lat
tarkibida esa C, Ni, Cr larning miqdori 2.5 -5% gacha bo‘ladi. Bu materiallarda
m exanik mustahkamlik o‘sishi bilan bir qatorda, magnitlanish xususiyati birmuncha
yomonlashadi.
Elektrolitik temir texnik sof temirni elektroliz qilish usuli orqali olinadi. Bunday
temirning tarkibidagi qo‘shimchalarning umumiy miqdori 0.05% dan oshma ydi.
Elektrolitik temirga ishlov berib, zarralarining o‘lchami 50 -100mkm bo‘lgan kukun
olinadi. Bu kukunni bosim ostida ishlash orqali undan o‘zaklar tayyorlanadi. Ular
chastotasi 100 -1000Gs atrofida bo‘lgan asboblarda qo‘llaniladi.
Karbonil temir pe ntakarbonil Fe 2(CO) 5 suyuqligi ni 200 -25 0C haroratda
kimyoviy parchalash orqali olinadi. Karbonil temir mayda kukun ko‘rinishida
bo‘lib, undan yuqori chastotali magnit o‘zaklar tayyorlanadi. Kichik shar shakldagi
zarrachalar o‘zakda sodir bo‘ladigan quyun to ki miqdorini keskin kamaytiradi
Vodorodda 1480 C da 30 -40 minut davomida kuydirilgan sof temir
birikmasidan uglerod va kislorod ajralib chiqadi:
Fe 3C+2H 2 CH 4+3Fe; FeO+H 2 H2O+Fe.
Mazkur temir o‘ta tozaligi bilan ajralib turadi; kuchsiz magnit maydonida bu
materialning r qiymati yuqori bo‘ladi. Temir monokristali o‘ta yuqori magnitlanish
xossasiga ega.](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_30.png)
![31
2.2 -jadval
Turlicha ishlov berilgan temirning tarkibi va magnit xossalari
Qo‘shimchalarning =
Magnit xossalari
Material
Koerisitiv kuch, miqdori, % Magnit singdiruvchanlik
Hc, A/m
uglerod kislorod rb ryu
Texnik sof
0,020 0,060 250 7000 64,0
temir
Elektrolitik
0,020 0,010 600 15000 28,0
temir
Karbonil
0,005 0,005 3300 21000 9,4
temir
Vakuumda
eritilgan
0,010 - - 61000 7,2
elektrolitik
temir
Vodorodda
ishlov 0,005 0,003 6000 200000 3,2
berilgan temir
Vodorodda
yaxshilab
- - 20000 340000 2,4
ishlov](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_31.png)
![32
Kremniyli elektr texnik po‘lat temir va kremniy qotishmasidan iboratdir.
Undan tayyorlangan listlar elektr texnik po‘lat listlar deyiladi. Bu po‘lat asosiy
magnit materiallaridan biri bo‘lib, sanoat chastotasida ishlaydigan elektr mashina
va apparatlarida keng qo‘llaniladi.
Elektr texnik po‘latning fizik xossalari:
Zichligi……………………………………..7800kg/m 3
Tarkibidagi kremniy miqdori………………0,4 -2,8%
Solishtirma qarshiligi ……………………...(0,14 -0,50) 10 6 Om m
Issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffitsienti………0,46 -0,25Vt/(m K)
Temir tarkibiga kremniy kiritishdan asosiy maqsad materialning solishtirma
qarshiligini oshirish va undagi quyun toki miqdorini cheklashdan iboratdir.
Kremniy elem enti temirning magnit xossalarini deyarli o‘zgartirmagan holda P
qiymatini sezilarli darajada oshiradi.
Kremniy temir tarkibidagi uglerod va kislorod birikmalarini yemiradi:
2FeO+Si SiO 2+2Fe; Fe 3C+Si C+Si+2Fe.
berilgan temir](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_32.png)
![33
2.3 -jadval
Elektr texnik po‘latlarning tarkibidagi kremniy miqdoriga nisbatan zichligi va
solishtirma qarshiligi
Markasidagi Zichligi,
Solishtirma
Po‘latning kremniy bilan =
elektrik =
ikkinchi = x10 3
qarshiligi legirlanish darajasi raqam kg/m 3
mkOm m
Legirlanmagan 0 7,85 0,14
Kam legirlangan 1 7,82 0,17
O‘rtachadan kam legirlangan = O= 7,80 = 0,25 =
O‘rtacha legirlangan = P= 7,75 = 0,40 =
Yuqori darajada legirlangan = Q= 7,65 = 0,50 =
O‘ta yuqori darajada =
R= 7,55 = 0,60 =
legirlangan =
2.4 -jadval
Tarkibidagi kremniy miqdorining ortishiga qarab temir xossalarining o‘zgarishi
Si, %
3
b
(bj) max ,
Hc, A/m
,
, kg/m 2
mkOm m Bb/m
0 7800 150 2,15 0,0160 0,10
2 7750 200 2,06 0,0046 0,40
4 7550 400 1,97 0,0040 0,62
Yupqa listli elektr texnika po‘lati quyidagicha tasniflanadi:](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_33.png)
![34
Struktura holati va prokatlash turi bo‘yicha (markadagi birinchi raqam): 1 -
qizdirib shakl berilgan, izotropli; 2 - sovuqlayin shakl berilgan, izotropli; 3 -
sovuqlayin shakl berilgan, anizotropli; Tarkibidagi kremniy miqdori bo‘yicha
(markadagi ikkinchi raqam):
0- kremniy miqdori 0.4% gacha (legirlanmagan); 1 - 0.4% Si 0.8%;
2- 0.8% Si 1.8%; 3 - 1.8% Si 2.8%; 4 - 2.8% Si 3.8%; 5 - 3.8% Si 4.8%
Asosiy xarakteristikasi bo‘yicha (markadagi uchinchu raqam) : O - magnit
induksiyasi 1.7 Tl va chastotasi 50 Gs bo‘lgandagi solishtirma isroflar P 17/50 ); 1 -
P1,5/50 ; 2 - P1/400 ; 6 - maydon kuchlanganligi 0,4 A/m bo‘lgan kuchsiz magnit
maydonidagi magnit induktsiyasi (B 0,4 ); 7 - maydon kuchlanganligi 10 A/m bo‘lgan
o‘rtacha magnit maydonidagi magnit induksiyasi (B 10 ).
Po‘lat o‘ram, varaq va tasma ko‘rinishida ishlab chiqariladi. Ular izolyatsiya
qoplamli bo‘lib ham chiqariladi. Po‘latlar apparat, transformator, elektr mashinasi
va asboblarining magnit zanjirlarida qo‘llaniladi. Teksturlangan po‘latlar
transformatorlar o‘zagi uchun ishlatiladi. Bunday po‘latdan foydalanish quvvatli
transformatorlar hajmi va tashqi o‘lchamini 20 -25% kamaytirish imkonini beradi,
radio transformatori hajmini esa 40% gacha kichraytiradi. Elektr texnik
po‘latlarning tarkibidagi kremniy miqdor iga nisbatan zichligi va solishtirma
qarshiligi 20 -jadvalda keltirilgan.
Permalloy temir -nikel qotishmasi bo‘lib, uning boshlang‘ich magnit
singdiruvchanligi nisbatan yuqoridir. Tarkibida nikel miqdori 70 -83% bo‘lgan
permalloylar yuqori nikelli, 40 -50% bo‘lgan permalloylar esa past nikelli
permalloylar deyiladi.
Tarkibida 2% molibden bo‘lgan permalloyning r qiymati katta bo‘lib, u yaxshi
magnitlanish xususiyatiga egadir. Permalloydan qalinligi 0.1 -0.5 mm li varaqlar
tayyorlanadi. Kukun ko‘rinishidagi per malloyga bosim ostida ishlov berib, o‘zaklar
tayyorlanadi. Bunday o‘zaklar 100 kGs chastota bilan ishlaydigan uskunalarda
qo‘llaniladi.
Alsifer – temirning kremniy va alyuminiy (9.5% Si, 5.6% Al, 84.9% Fe) bilan
birgalikdagi qotishmasidir. Bu qotishma qatt iq va mo‘rt bo‘lib, undan murakkab](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_34.png)
![35
shaklli quymalar olinadi. Alsiferning asosiy xossalari: r6=35500, rt=120000,
H c=1.8 A/m, =0.8 mkOm·m. Alsiferdan magnitli ekran, asboblarning ustki qismi
va boshqa mahsulotlar quyish usuli bilan tayyorlanadi.
Qo‘llanilishi magnit xossalarining u yoki bu xususiyatlariga asoslangan
materiallarni alohida turkumga kiritish mumkin. Bunday materiallarga quyidagilar
misol bo‘ladi: 1) maydon kuchlanganligi o‘zgarganda magnit singdiruvchanligi juda
kam o‘zgaradigan qoti shmalar; 2) magnit singdiruvchanligi haroratga kuchli
ravishda bog‘liq bo‘lgan qotishmalar; 3) to‘yintirish induksiyasi o‘ta yuqori bo‘lgan
qotishmalar. Birinchi turdagi qotishmalarning nomi perminvar bo‘lib, uning
tarkibida 29.4% Fe, 45% Ni; 25% Co va 0.6 % Mn bor. Mazkur qotishma 1000 C
da yumshatiladi, keyin 400 -500 C da ushlab turiladi va asta -sekin sovitiladi.
Perminvarning boshlang‘ich magnit singdiruvchanligi 300ga teng. Perminvar
harorat ta‘siriga va mexanik kuchlanishlarga sezgir materialdir. Ikkinc hi turga Ni -
Cu, Fe -Ni yoki Fe -Ni -Cr asosidagi termomagnit qotishmalar kiradi.
Uchinchi turga temir -kobalt qotishmalari kiradi. Tarkibida 50 -70% Co bo‘lgan
mazkur qotishmalar permendyurlar deb ataladi. Permendyurlarning narxi
qimmatroq bo‘lganligi tufayli u lardan faqat maxsus apparatlarda, xususan, dinamik
reproduktorlar, ossillograflar, telefon membranalarida foydalaniladi.
Ferritlar. Tarkibida, temirdan tashqari, ikki va undan ko‘p valentli metall (Ni,
Co, Mn, Zn, Cu, Cd, Pb, Mg) oksidlari ham bo‘lgan biri kmalar ferritlar deyiladi.
Ular qisman elektronli elektr o‘tkazuvchanlik xossasiga ham egadir. Ferritning
kristall panjarasi kub shaklida bo‘ladi. Odatda, yaxlit ferrit tayyorlash uchun ferrit
kukuniga polivinil spirti plastifikatori qo‘shiladi va bu massa yuqori bosimda
qoliplanadi. Uning solishtirma qarshiligi sof temirning solishtirma qarshiligiga
nisbatan 10 5-10 6 barobar yuqoridir. Shu sababli, ferritda quyun toki hisobiga sodir
bo‘ladigan isroflar keskin kamayadi va materialni yuqori chastotalarda ham ishlatsa
bo‘ladi. Ferritning magnit singdiruvchanligi sof temirnikiga nisbatan 10 2-10 3
barobar yuqori bo‘lganligi uchun undan tayyorlanadigan o‘zaklar hajmini keskin](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_35.png)
![36
kichraytirish mumkin. Ferritdagi ( rjm) qiymatlar ferromagnit (yoki oddiy metall)
dagiga n isbatan juda kichik bo‘lgani uchun, u past chastotali asboblarda ham
qo‘llaniladi.
Ferrit tarkibi oddiygina qilib quyidagicha ifodalanadi: MFe 2O 4 yoki
MOFe 2O 3, bunda: M - ikki valentli biror metall.
Ferritlar tarkibidagi qo‘shimchalarga mis, ruh, nikel -ruh, marganes -ruh misol
bo‘ladi. Ular elektr texnikada keng miqyosda qo‘llanilmoqda. Ferritlarda Kyuri
nuqtasidagi harorat ancha past, ya‘ni 100 -150 C atrofida bo‘ladi. Uning solishtirma
og‘irligi 3700 -4800 kg/m 3 atrofida bo‘lib, asosiy xossalari 2.5 -jadvalda keltirilgan.
Ferritning gisterezis halqasi to‘g‘ri burchakka yaqin bo‘lishi uni maxsus
apparatlarda qo‘llash imkonini yaratadi. Ferrit, asosan, aloqa, radiotexnika,
hisoblash texnikasi, avtomatika asbob -uskunalarida keng miqyosda qo‘llaniladi.
2.5 -jadval
Ferritlarning asosiy xossalari
Navi rb max Hr,A/m Br,Tl
In,
Tk,C
, x10 3,
MGs Om m kg/m 3
20000HM 15000 35000 0,24 0,11 0,1 110 0,001 -
6000HM 4800 -8000 10000 8 0,11 0,5 130 0,1 5,0
1000HM 800 -1200 1800 28 0,11 5 200 0,2 4,5
1000HM 800 -1200 3000 24 0,10 3 110 10 4,9
600HM 500 -800 1500 40 0,12 5 110 100 4,8
2000HM1 1700 -2500 3500 25 0,12 1,5 200 50 5,0
700HM1 550 -850 1800 25 0,05 8 200 140 4,8
100VCh 80 -120 210 300 0,15 80 400 10 5 4,8
20VCh2 16 -24 45 1000 0,1 300 450 10 6 4,7
300NN 280 -350 600 80 0,13 20 120 10 6 4,8](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_36.png)
![37
9VCh 9-13 30 500 0,06 600 500 10 7 4,4
200VCh 180 -220 360 70 0,11 - 360 10 3 4,7
50VCh3 45 -65 200 100 0,14 - 480 10 4 466
Gisterezis halqasi to‘g‘ri burchakli ferritlar hisoblash texnikasining xotira
qurilmalari uchun asosiy material bo‘lib xizmat qiladi. Bunday materiallarning
xossalarini izohlash uchun qo‘shimcha maxsus parametrlar kiritiladi. Bunday
parametrlardan biri gis terezis halqasining to‘g‘ri burchakli koeffitsientidir:
K n=B r/B max
bunda k n qiymati iloji boricha birga yaqin bo‘lishi kerak. O‘zaklar tezda qayta
magnitlanishi uchun ularning qayta ulanish koeffitsienti S q kichik qiymatga ega
bo‘lishi kerak. Ferrit o‘zaklarining xossalari 2.6 -jadvalda keltirilgan.
Konstruksion cho‘yan va po‘latlar asbobsozlik, apparatsozlik va elektr
mashinasozligida keng qo‘llaniladigan materiallardir. Magnit xossalariga ko‘ra
ular magnitl i (kulrang cho‘yan, uglerodli va legirlangan po‘lat) va magnitsiz
turlarga bo‘linadi.
Kulrang cho‘yan tarkibida 3,2 -3,5% uglerod, kremniy, marganes, fosfor va
oltingugurt bo‘ladi. Bu materialning egilishdagi mustahkamligi 200 -450 MPa.
Undan elektr mashinal arning korpusi, asosi va shu kabi detallar tayyorlanadi.
2.6 -jadval
Ferrit o‘zaklarining xossalari
Material H c A/m Br, Tl kn Sq, mkKl/m
Turli
navdagi 10 -1200 0,15 -0,25 0,9 25 -55 110 -630
ferritlar
Permalloyli
o‘zaklar
(tasmaning 8-50 0,6 -1,5 0,85 -0,9 25 -100 300 -630](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_37.png)
![38
qalinligi 2 -
10 mkm)
Odatda, quymalar olishda tarkibida 0,08 -0,2% uglerodi bo‘lgan, uglerodli
po‘latdan foydalaniladi. Bunda quymalar 85 -900 C haroratda sekin -asta
yumshatiladi. Maxsus elektr mashinalarida, shuningdek, konstruksiyasi
yengillashtirilgan mashinalarda nikel, vanadiy, xrom va molibden bilan legirlangan
po‘latlar ishlatiladi.
2.3. Qattiq magnit materiallar
Qattiq magnit materiallar tarkibi, holati va olinish usulariga ko‘ra
quyidagicha tasniflanadi:
1) legirlangan martensit po‘latlari;
2) quyma qattiq magnit qotishmalari;
3) kukunlardan tayyorlangan magnit;
4) qattiq magnitli ferritlar;
5) egiluvchan qotishmalar va magnit tasmalari.
Qutblar orasida havo bo‘sh lig‘i mavjud bo‘lganida energiyaning bir qismi
magnit materiali hajmidan tashqaridagi maydon bilan bog‘liq bo‘ladi. Mazkur
energiyaning qiymati bo‘shliqning uzunligiga bog‘liq. Magnit qutblarining
magnitsizlanishi hisobiga oraliqdagi induksiya B d qoldiq in duktsiya B r ga nisbatan
kichikroq bo‘ladi.
Havo oralig‘idagi solishtirma magnit energiyasi :
W d=B dH d/2,
bunda: H d – Bd induksiyaga mos keladigan maydon kuchlanganligi.
Tutashtirilgan magnitda Bd = B r, H d = 0 bo‘lgani sababli, mazkur energiya
nolga tenglashadi. Agar qutublar oralig‘i juda katta bo‘lsa, Bd = 0, H d = H c
bo‘lganligi sababli bunda ham energiya nolga intiladi.
Qandaydir B’ d, H’ d qiymatlarda energiya o‘zining eng yuqori qiymatiga
erishadi:
W max = B’ dH’ d .](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_38.png)
![39
Bu ifoda bilan magnitdan eng yaxshi foydalanish imkoniyati aniqlanib, u
o‘zgarmas magnitlar tayyorlashda ishlatiladigan materiallarning sifatini
aniqlaydigan muhim xarakteristika hisoblanadi.
Po‘lat tarkibiga volfram yoki xrom kabi metallar kirit ilsa, martensit tuzilishli
material hosil bo‘ladi. Bunda po‘latning doimiy magnit eskirish jarayoni susayadi.
Volframli po‘lat tarkibida 0,6% C, 5 -6% W, xromli po‘lat tarkibida esa 1% C, !,% -
3% Cr bo‘lib, ularning xossalari uglerodli po‘latnikiga nisbatan ancha yaxshilangan.
Mazkur materiallarning magnit xossalari: H c = 0,45 -0,5 kA/m, B r = 0,9 -1,1 Bb/m 2, W g = 0,9 -12 kJ/m 3
Elektr texnikada magnit materiali sifatida ilk bor qo‘llanilgan qotishma alni
deb atalgan. Uning tarkibi 11 -16% Al, 24 -30% Ni, 54 -65% Fe elementlaridan iborat.
Alnining H c qiymati uglerodli po‘latnikiga nisbatan 10 barobar yuqori. Juda qattiq
material bo‘lganligi sababli, alniga mexanik ishlov berib bo‘lmaydi. Alnidan magnit
quyish usuli bilan olinib, kerakli tuzilish sovitish jarayonida h osil qilinadi. Uning
magnit xossalari quyidagicha: H c=4 -4,5 kA/m, B r=0,55 -0,65Vb/m 2, W g=5kJ/m 3.
Alniko qotishmasi alniga o‘xshash bo‘lib, uning tarkibida 5 -10% CO va 6% Cu
qo‘shimchalar bor. Alnikoning magnit xossalari: H c=4,0 -4,5 kA/m, B r=0,7 -0,8
Bb/m 2, W g=6,0 -7,0 kJ/m 3.
Magniko qotishmasi alnikodan tarkibidagi kobalt miqdorining nisbatan
ko‘pligi bilan (10%Al, 17% Ni, 24% CO, 6% Cu, 43% Fe) farqlanadi. Magnikoning
magnitlik xossalari: H c=4,0 -4,5 kA/m, B r=1,2 -1,3 Bb/m 2, W g= 16 -20 kJ/m 3 .
Qotishma magnit xossalarining yaxshilanishi, uning tarkibi bilangina emas,
balki maxsus ishlov berish – quymani kuchli maydon ta‘sirida sovitish jarayoni bilan
ham aniqlanadi.
Alni, alnico va magniko qotishmalarining kamchiligi ulardan aniq o‘lchamli
kichik mahsulotlar tayyorlashning mushkulligidir.
Platinali qotishmalar temir yoki kobalt tarkibiga 77 -78% platina qo‘shish orqali
olinadi. Bu materialda H c qiymati keskin oshib, induksiya qiymati esa pasayadi.
Uning magnit xossalari (temirli qotishmada): H c=12,5 kA/m; B r=0, 58 Bb/m 2;
W g=12 kJ/m 3; kobaltlisida esa H c=21 kA/m, B r=0,45 Bb/m 2, W g=15 10 3 kJ/m 3
platinali qotishmalarning qoldiq induksiyasi kichik qiymatga ega. Narxi balandligi](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_39.png)
![40
sababli, bu materiallar maxsus apparatlarda juda kichik hajmli magnitlar
tayyorlashda qo‘l laniladi.
III -BOB . Tajriba natijalari .
3.1 FERROMAGNITNING MAGNITLANISH EGRI CHIZIG’INI VA GISTERZIS
HALQASINI O’LCHASH
Ishning maqsadi:
O‘zgaruvchan magnet maydonida joylashgan ferromagnitlarning
magnitlanishini va gisterezis xalqasini hosil bo‘lish jarayonini o‘rganish.
Kerakli asbob -uskunalar: 1 Power -CASSY (524011), 1 Sensor -CASSY (524010), yoki
(524013), 1 CASSY Lab 2 (524220), 1 U -ko’rinishli o’zak (56211), 1
Mahkamlash qurilmasi (562121), 2 500 o’ramli g’altak (56214), 4 Ulash
kabellari, , 100 cm, qora (500444), 1 PC with Windows XP/Vista/7/8:
Alternativ hol ( Power -CASSY siz): 1 Sensor -CASSY (524010) yoki (524013),
1 CASSY Lab 2 (524220), 1 U -ko’rinishli o’zak (56211), 1 Mahkamlash
qurilmasi (562121), 2 500 o’ramli g’altak (56214), 1 Funk sional generator
S12 (522621), 1 STE resistor 1 0, 2 W (57719), 1 Pozetkalar doskasi (57671),
1 Ulash kabeli, 50 cm, qora (500424), 7 Ulash kabellari, 100 cm, qora
(500444), 1 PC, Windows XP/Vista/7/8
I. Nazariy ma’lumotlar
Muhitning magnitlanishi. Magnitlanish egri chizig‘i. Turli moddalar
magnit maydonida magnitlanadi, ya’ni ularning o‘zi magnit maydon manbai bo‘lib
qoladi. Magnitlanish qobiliyatiga ega bo‘lgan moddalar magnetiklar deyiladi.
Magnitlanishning sababi hamma moddalarda bitta atom chega rasida tutashgan](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_40.png)
![41
mayda elektr toklarining, ya’ni molekulyar toklar i - ning mavjudligidir. Agar
magnetik magnitlanmagan bo‘lsa, u holda u magnit maydon hosil qilmaydi. Bu,
ularda molekulyar toklar tartibsiz joylashgan va ularning yig‘indi ta’sirlari nolga
teng degan so‘zdir. Magnetik magnitlanishida molekulyar toklarning joylashishi
qisman yoki butunlay tartiblanib qoladi. SHuning uchun magnitlangan magnetikni
mayda orientatsiyalangan toklar sistemasi kabi tasavvur qilish mumkin (1 - rasm).
1 – rasm.
Moddaning magnitlanishi I (hajm birligidagi magnit momenti) magnit
maydon kuchlanganligi bilan I= H ifoda orqali bog‘langan ( - magn it qabul
qiluvchanlik). Magnit maydoni induksiyasi V va magnit maydon kuchlanganligi N
ning qiymatlariga qarab magnetikning magnitlanishi I=V/ 0–N - ni aniqlash
mumkin. Ferromagnetiklar uchun magnitlanish I -ning N - ga bog‘liqligini 2 –
rasmda tasvirlangan. Maydon kuchlanganligi N -ning ortishi bilan magnitlanish I
ham tez orta boshlaydi, so‘ngra magnitlanish to‘yinishga ega bo‘ladi, bunda
magnitlanish biror maksimal qiymat I T -ga etadi va deyarli magnit maydon
kuchlanganligiga bog‘liq bo‘lmay qoladi.](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_41.png)
![42
2 – rasm 3 – rasm
Gisterezis hodisasi. Bizga ma’lumki, ferromagnitlarda gisterezis hodisasi
kuzatiladi. Agar magnitlanmagan ferromag -netikni magnitlovchi g‘altak ichiga
joylashtirsak magnet ikdagi magnit induksiya qiymati 3 - rasmdagi OV 1 ordinata
kesmasi bilan tasvirlanadi. Endi yana magnit maydonini kamaytirsak, unda
induksiya kamayishi 1O induksiya egiri chizig‘i kesmasi bilan emas, balki 1V’ egiri
chizig‘i bilan tasvirlanadi va maydon yan a nolga tenglashganda induksiya nolga
teng bo‘lmaydi, OV’ kesma bilan ifodalanadi. Bu holatda ferromagnetik doimiy
magnit bo‘ladi. Agar bundan keyin magnitlovchi g‘altakdagi tokning yo‘nalishini
o‘zgartirilsa va namuna teskari yo‘nalishda magnitsizlantiril sa, unda induksiya egiri
chizig‘i V’2 egiri chiziq kesmasi bilan ko‘rsatiladi. Maydonni teskari yo‘nalishda
o‘zgartirilganda induksiya 2 V’’1 egiri chiziqqa mos ravishda o‘zgaradi.
Ferromagnetikni siklik qayta magnitlashda undagi induksiya o‘zgarishi
sirtm oqsimon yopiq egiri chiziq 1V’2B’’1 bilan tasvirlanadi. Induksiya
o‘zgarishining magnit maydon kuchlanganligi o‘zgarishidan o‘ziga xos orqada
qolishi ro‘y berdi. Bu hodisa magnit gisterezisi deb nom oldi. Induksiya V ning N
ga bog‘liqligini ko‘rsatuvchi sirtmoqsimon egiri chiziq gisterezis sitrmog‘i deyiladi
(3 -rasm). Rasmda ko‘rsatilgan egiri chiziqdan magnitlovchi egiri chiziq
yo‘qotilganda ferromagnit qoldiq magnetizmni saqlab qoladi, sh u bilan birga](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_42.png)
![43
magnetik ichida biror qoldiq induksiya mavjud bo‘ladi. Magnitlovchi maydon
amplitudasi orttirilganda u chegaraviy qiymat V T ga erishadi. Qoldiq magnitlanishni
yo‘qotish uchun ferromagnetik ichida dastlabki magnitlovchi maydonga qarshi
yo‘nalg an ON K kesma bilan tasvirlangan maydon hosil qilish lozim. Bu maydonni
ferromagnetikning tutib qoluvchi yoki koersitiv kuchi deyiladi. Gisterezis
xalqasining kuzatilishi ferromagnitlarda alohida -alohida joylashgan mikroskopik,
ya’ni etarlicha kichik hajmda gi magnitlangan qismlar – domenlarlarning
mavjudligidir (2 rasmga qarang).](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_43.png)
![44
II. O‘lchash uslubining nazariyasi va qurilmasining tavsifi
CASSY Lab 2 ning ko’rsatmalari
Misollarni va asboblarni o’rnatish uchun CASSY Lab 2 yordamidan foydalaning
Transformator o’zagining gisterezisi
Tajribalar bayoni
Transformatorning o’zagidagi (ferromagnitdagi) magnit maydon g’altakdan
oqayotgan tok kuchiga va birlamchi g’altakdagi effektiv o’ramlar zichligiga to’g’ri
proportsional bo’ladi
(2.1) I L
N H 1](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_44.png)
![45
Ammo hosil bo’ladigan magnit oqimining zichligi yoki magnit induksiyasi H ga to’g’ri
chiziqli proportsional bo’lmaydi
(2.2)
Bu yerda
Magnit maydon kuchlanganligi H ning ortishi bilan magnit induksiyasi B s
to’yinish qiymatiga erishadi. Nisbiy magnit singdiruvchanlik µ r ning qiymati magnit
maydon kuchlanganligi H dan va ferromagnitning dastlabki magnit holatidan
bog’liq bo’ladi.
Shunday qilib, magnit induksiyasi B ning maydon kuchlanganligi H ning ortib
borgandagi va kamayib borgandagi qiymatlarining funksiyasi sifatida gisterezis
halqasi shaklida ifodalash qulay bo’ladi. Gisterezis halqasi butunlay
magnitsizlantirilgan materialning H = 0 A/m va B = 0 T bo’lganda koordi natalar
sistemasining 0 nuqtasidan boshlanadigan magnitlanish egri chizig’idan farq qiladi.
Bu tajriba misolida H va B lar to’g’ridan to’g’ri (bevosita) o’lchanmagan, balki ularga
proportsional bo’lgan kattaliklar, -birlamchi chulg’amdagi tok kuchi I=(L/N 1)*H va
ikkilamchi chulg’amdagi magnit oqimi Ф=N 2*A*B dan foydalanilgan (N 2–ikkilamchi
chulg’amdagi o’ramlar soni, A –ferromagnit o’zagining ko’ndalang kesimi). Magnit
oqimi Ф ikkilamchi chulg’amda induksiyalanadigan U kuchlanishning integrali
sifatida hisoblab topilgan.
Eksperimental qurilma ( chizmaga qarang)
Power –CASSY transformatorning birlamchi chulg’amini tok bilan ta’minlaydi.
Ф magnit oqimi ikkilamchi g’ltakda induksiyalanadigan va Sensor -CASSY kirishi B da
o’lchanadigan U kuchlanish qiymatidan hisoblab topiladi.
Bunga alternative ravishda siz tajribani Power –CASSY dan foydalanmasdan,
funksional generator S12 dan foydalanib bajarishingiz mumkin. Bu apparat
chastotasi 0.1 Gerts va amplitudasi 2 V bo’lgan arrasimon signalga ulangan bo’lishi H B r 0 7 10 4 m A
s V
](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_45.png)
![46
lozim . Magnitlanish egri chizig’ini o’lchash I = 0 A da triggerlangan. Bu nuqtaga aniq
erishish uchun tok rele yordamida transformator orqali shuntlanganva egri chiziqni
o’lchashdan oldin qarshiligi 1 Om bo’lgan rezistordan oqadi.
III. Ishni bajarish tartibi
Qu rilmani ishga tushirish
1. Agar zarurat bo’lsa offset ni korrektirlang: Setting UB ni oching, “Correct” ni
tanlang, dastlabki raqam qiymati “0 V” ni o’rnating va “Correct Offset” nibosing.
2. Transformatorning o’zagini magnitsizlantiring.
3. Tajriba o’tkazishni bos hlang
4. Gisterezis halqasining bir davridan keyin yoki Ф= 0 Vs da o’lchashni to’xtating
(bu holda o’zak qayta magnitsizlantirilmasligi mumkin)
5. Agar gisterezis halqasi ikkinchi va to’rtinchi kvadrantlarda yotgan bo’lsa, ikki
g’altakdan birining ulash nuqtala rini qarama -qarshisiga almashtiring.
6. Agar tajriba o’tkazish davomida grafik displeyda tashqarida bo’lsa, SettingUB
dan o’lchash diapozonini kengaytiring.
Hisoblashlar
Gisterezis halqasi B(H) ning yuzasi magnitsizlantirilgan materialning V
hajmida qayta magnitlashdagi energiya isrofiga mos kelganligi uchun Ф(I)
diagrammadagi berk soha
Ifoda bizga N 1= N 2 uchun qayta magnitlanishdagi energiya isrofi E ni aniq beradi.
Diagrammada siz g isterezis halqasining “Peak Integration” bo’limidan foydalanib
bu energiya isrofini hisoblashingiz mumkin.
V
E dH B E N
N BdH V N
N dH N
L B A N dI
1
2
1
2
1 2 ](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_46.png)
![47
3.2 laboratoriya ishining natijasi.
Magnitaqattiq materiallar asosan doimiy magnitlar ishlab chiqarishda keng
qo’llaniladi.
Magnitayumshoq materiallar esa asosan transformator o’zagini tayorrlashda keng
qo’llaniladi.](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_47.png)
![48
XULOSA
1. Magnit materiallar yumshoq magnit materiallar, qattiq magnit materiallar va maxsus
magnit materiallarga bo‘linar ekan. Yumshoq magnit materiallardan magnit
�R�µ�W�N�D�]�J�L�F�K�O�D�U���W�D�\�\�R�U�O�D�Q�L�V�K�L���V�D�E�D�E�O�L�����E�X���P�D�W�H�U�L�D�O�O�D�U�Q�L�Q�J���P�D�J�Q�L�W���V�L�Q�J�G�L�U�X�Y�F�K�D�Q�O�L�J�L�Q�L�Q�J��
�E�R�V�K�O�D�Q�J�µ�L�F�K�� �T�L �\�P�D�W�L�� �N�D�W�W�D�� �E�R�µ�O�L�V�K�L�� �N�H�U�D�N���� Yumshoq m agnit materiallarida
solishtirma qarshilik nisbatan katta qiymatga, koerisitiv kuch (H c0,1 A/m) esa
kichik qiymatga ega bo‘lishi kerak. Bu materiallarga sof temir, temirning kremniy,
nikel va kobalt bilan qotshimalarin i misol tariqasida keltirish mumkin;
2. Qo‘llanilishi magnit xossalarining u yoki bu xususiyatlariga asoslangan ateriallarni
uch turga ajratish mumkin:
a) maydon kuchlanganligi o‘zgarganda magnit singdiruvchanligi juda kam
o‘zgaradigan qotishmalar. Bunday t urdagi qotishmalarning nomi perminvar bo‘lib,
uning tarkibida 29,4% Fe, 45% Ni; 25% Co va 0,6% Mn bor. Mazkur qotishma
1000 C da yumshatiladi, keyin 400 -500 C da ushlab turiladi va asta -sekin sovitiladi.
Perminvarning boshlang‘ich magnit singdiruvchanligi 300ga teng. Perminvar
harorat ta‘siriga va mexanik kuchlanishlarga sezgir materialdir.
b) magnit singdiruvchanligi haroratga kuchli ravishda bog‘liq bo‘lgan
qotishmalarga Ni -Cu, Fe -Ni yoki Fe -Ni -Cr asosidagi termomagnit qotishmalar
kiradi. to‘yintirish indu ksiyasi o‘ta yuqori bo‘lgan qotishmalar. Bu turdagi
moddalarga temir -kobalt qotishmalari kiradi. Tarkibida 50 -70% Co bo‘lgan
mazkur qotishmalar permendyurlar deb ataladi. Permendyurlarning narxi
qimmatroq bo‘lganligi tufayli ulardan faqat maxsus apparatla rda, xususan, dinamik
reproduktorlar, ossillograflar, telefon membranalarida foydalaniladi.
3. Tarkibida ikki va undan ko‘p valentli metall (Ni, Co, Mn, Zn, Cu, Cd, Pb, Mg)
�R�N�V�L�G�O�D�U�L���K�D�P���E�R�µ�O�J�D�Q���W�H�P�L�U�O�L���E�L�U�L�N�P�D�O�D�U�Q�L���I�H�U�U�L�W�O�D�U���G�H�\�L�O�D�G�L���� Ferritning kristall
panjarasi kub shaklida bo‘ladi. Ferritdagi ( rjm) qiymatlar ferromagnit (yoki oddiy
metall) dagiga nisbatan juda kichik bo‘lgani uchun, u past chastotali asboblarda ham
qo‘llaniladi.](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_48.png)
![49
Foydalanilgan adabiyotlar ro’yxati
1. Тешабоев А., Зайнабидинов С., Эрматов Ш.А. Қаттиқ жисм физикаси. –
Молия.: Тошкент, 2011. -357 б.
2. O‘lmasova M.H. Fizika, 2 -kitob. Akademik litseylar uchun o‘quv qo‘llanma.
�± O‘qituvchi.: Toshkent, 2011, -360 bet.
3. G‘aniyev A.G‘., Avliyoqulov A.K., Almardonova G.A. Fizika, 1 -kitob.
Akademik litsey va kasb -hunar kollejlari uchun darslik. – O‘qituvchi.:
4. Пасынков В.В., Сорокин В.С. Материалы электронной техники. М.
Высщая школа, 1988, -348 с.
5. Ельманов Г.Н., Залужный А.Г., Скрытный В.И., Смирнов Е.А., Яльцев
�<���G�����N�b�a�b�q�_�k�d�h�_�� �f�Z�l�_�j�b�Z�e�h�\�_�^�_�g�b�_�����M�q�_�[�g�b�d���^�e�y���\�m�a�h�\�����l�h�f��������
�L�b�i�h�]�j�Z�n�b�y���b�a�^�Z�l�_�e�v�k�l�\�Z���Š�L�j�h�\�Z�g�l�Å�����L�j�h�b�p�d���������������� -636 с.
6. Жданов Г.С. Физика твердого тела. – М.: МГУ, 1961. – 501 с.
7. Федоров Г.Б., Яковлев Е.И. Металлофизика реакционных материалов. –
М.: МИФИ, 1984. – 76 с.
8. Федоров Г.Б., Яковлев Е.И. Атомное строение металлов и сплавов. - М.:
МИФИ, 1985. – 64 с.
9. Смирнов Е.А. Термодинамика фазовых превращений. - М.: МИФИ,
1998. -83с.
10. Нечаев В.В., Смирнов Е.А. Физическая химия сплавов. – М.:
МИФИ, 2006. – 227 с.
11 . Смирнов Е.А. Применение термодинамики необратимых явлений к
�Z�g�Z�e�b�a�m���^�b�n�n�m�a�b�h�g�g�u�o���y�\�e�_�g�b�c���\���j�_�Z�d�l�h�j�g�u�o���f�Z�l�_�j�b�Z�e�Z�o���� �± М.:
�F�B�N�B���������������� �± 38 с.
12. Гуров К.П., Смирнов Е.А., Шабалин А.Н. Диффузия и кинетика
фазовых превращений в металлах и сплавах. – М.: МИФ И, 1990. – 80 с.](/data/documents/6f927ac0-4c63-4ddc-96f9-429e64015e1c/page_49.png)
1 O’zbekiston Respublikasi Oliy va o’rta maxsus ta‘lim vazirligi Sharof Rashidov nomidagi Samarqand davlat universiteti Fizika fakulteti 401”A” - guruhi talabasi Abduqodirov Quvonchbekning Mavzu: Yumshoq va qattiq ferromagnitlar uchun magnit gisterezisi B ajaruvchi: Abduqodirov Quvonchbek Qabul qiluvchi: dots. Shodiyev Zokir SAMARQAND -2022
2 Mundarija bet Kirish 3 I-BOB. MODDALARNING MAGNIT XUSUSIYATLARIGA KO‘RA T URKUMLASH 5 1.1 Magnit kattaliklar haqida dastlabki ma‘lumotla r 5 1.2 Diamagnetiklar 6 1.3 Paramagnetiklar 10 1.4 Ferromagnetiklar . Gisterezis chizig’i 13 1. 5 Antiferromagnetiklar 19 1.6 Ferrimagnitizm 21 II -BOB . MAGNIT MATERIALLARNING QO‘LLANILISHI 24 2.1 Umumiy ma‘lumotlar 24 2.2 Yumshoq magnit materiallar 29 2.3 Qattiq magnit materiallar 38 III -BOB . Tajriba natijalari . 40 3.1 Ferromagnitning magnitlanish egri chizig’ini va gisterzis halqasini o’lchash 40 3.2 Tajriba natijalarini tahlil qilish . 46 XULOSA 47 Foydalanilgan adabiyotlar ro ’yxati 48
3 KIRISH Mavzuning dolzarbligi . Mamlakatimizning iqtis оdiy -ijtimoiy riv оjlаnishi ishl аb chiq аrishga ilg‘or t еxnik а vа tеxn оlоgiyalarning joriy etilishiga uzviy bоg`langan. Bund а sаnоа tni va ishl аb chiq аrishni jambarchas mexanizatsiyalashtirish va аvt оm аtlаshtirish, komyuterlardan k еng f оyd аlаnish, ya‘ni EHM оrq аli b оshq аril аdig аn st аnоkl аr, s аnоа t r оbоtlаri, m оslаnuvch аn ishl аb chiq аrish tiziml аrini t аtbiq etish birinchi d аrаjаli аhаmiyatg а eg аdir. El еktr оn t еxnik а m аhsul оtlаri v а qurilm аlаrining ish оnchligining оrtishi v а ishl аb chiq аrishining ko`p аyishi f аqаt ul аrni t аyyorl аshning t еxn оlоgik usull аri v а ishl аb chiq аrish m аdаniyatigin а bоg`liq bo`lm аsd аn, b аlki yarim o`tk аzgichli аsb оbl аr v а int еgr аl mikr оsx еm а (IMS)l аrning аsоsiy p аrаm еtrl аrini b еlgil аb bеrаdig аn k еrаkli el еktr оfizik xususiyatli m аtеriаllаrni to`g`ri t аnl аy bilishg а hаm bоg`liq bo`l аdi. El еktr оn t еxnik а m аtеriаllаri, m аhsul оtlаri v а qurilm аlаri t еxn оlоgiyasining riv оjlаnish d аrаjаsi yuq оri m аlаkаli mut аxаssisl аrning t аyyorl аnishi bil аn uzviy bоg`l аng аndir. X аlq xo`j аligining riv оjlаnishid а, iqtis оdiyotning o`sishid а, ilmiy tеxnik j аrаyonning t еzl аshuvid а el еktr оn t еxnik а m аtеriаllаri, m аhsul оtlаri v а qurilm аlаrining t еxn оlоgiyasi muhim r оl o`yn аydi. Elektr texnika materiallari asosan 4 turga - o‘tkazgich (metallar), dielektrik, yarim o‘tkazgich va magnit materiallariga bo‘linadi. Ular qisqacha quyidagicha tavsiflanadi. Elektr stansiyalarida ishlab chiqarilgan elektr tokini havo va kabel orqali uzatuvchi uzatgichlar bilan iste‘molchilarga yetkazib berishda o‘tkazgich materiallar ishlatiladi. Bu materiallar katta elektr o‘tkazuvchanlikka ega sof metallardan tayyorlanadi. Agar metallarning qarshiligi katta bo‘lishi talab etilsa, u holda o‘tkazgich sifatida metallar aralashmasidan iborat qotishmalardan foydalaniladi. Diel ektriklar yoki izolyatsion materiallar qurilma va uskunalarda elektr toki oqimini cheklash uchun ishlatilgani sababli, ular juda katta elektr qarshilikka ega bo‘lishi shart. Dielektrik sifatida ko‘p turdagi organik va
4 anorganik materiallar qo‘llaniladi. Bu materiallar, ya‘ni dielektriklar gazsimon, suyuq va qattiq agregat holatlarda bo ‘lishi mumkin. Yarim o‘tkazgichlar o‘zining elektr o‘tkazuvchanligi jihatidan o‘tkazgich bilan dielektriklar orasida joylashgan bo‘lib, zamonaviy texnikada keng qo‘llaniladi. Materiallarda yarim o‘tkazuvchanlik xossalari, ko‘pincha, tayyor mahsulot olish paytida hosil bo‘ladi. Magnitli elektron texnika asbob -uskunalarida magnit oqimini hosil qilish yoki o‘tkazish maqsadida magnit materiallari qo‘llaniladi. Bu materiallar ma‘lum darajada magnit xossaga ega bo‘lishi talab etiladi. Bu xususiyat temir yoki uning nikelli, kobaltli va hokazo qotishmalarida ham mavjuddir. Elektron texnikaning rivojlanishi elektr texnika materiallariga bog‘lig bo‘lib, u o‘z navbatida yangi xossali mater iallar ishlab chiqishni taqozo etadi. Xossalari yaxshilangan, issiqqa chidamli izolyatsiya va magnit materiallari kichik hajmli, yengil va ixcham elektr mashina va apparatlarni yaratish imkonini beradi. Yuqori ish haroratiga ega bo‘lgan yangi turdagi diele ktriklar aviatsiya, raketa texnikasida va boshqa sohalarda ishlatilmoqda. Elektron texnika materiallarining fizik -kimyoviy хossalarini tushuntirish uchun ularning atom tuzilishini, ximiyaviy va fazaviy tarkibini, nuqsonlar tuzilishini bilish muhim ahamiyat ga ega.
5 I-BOB. MODDALARNING MAGNIT XUSUSIYATLARIGA KO‘RA T URKUMLASH . 1.1 Magnit kattaliklar haqida dastlabki ma‘lumotla r Magnit maydoniga joylashtirilgan har qanday jismga qandaydir magnit mom еnti M ta‘sir etadi. Jism hajm birligining magnit mom еnti magnitlanganlik ????????????⃗⃗⃗⃗ –quyidagi ifoda orqali aniqlanadi. ��⃗⃗⃗⃗ = � ?????? (1) Agar jism not еkis magnitlangan bo‘lsa, u holda ��⃗⃗⃗⃗ = �� �?????? (2) Magnitlanganlik vеktor kattalik bo‘lib, izotrop jismlarda magnit maydon kuchlanganligi v еktori �⃗⃗ ning yo‘nalishiga parall еl yoki antiparall еl bo‘ladi. Magnitlanganlik X BS da magnit maydoni kuchlanganligi birligi ( A/m ) da ifodalanadi. Magnitlanganlik ????????????⃗⃗⃗⃗ magnit maydon kuchlanganligi ??????⃗⃗⃗⃗ bilan Jm⃗⃗⃗⃗ = km H⃗⃗⃗ (3) Ifoda orqali bog‘langan bo‘lib, bu еrda km - o‘lchamsiz kattaligi, ushbu jismni magnit maydonida magnitlanish xususiyatini xarakt еrlaydi va magnit kirituvchanlik dеb nomlanadi. Magnit qabul qiluvchanlik ?????? ?????? maydon kuchlanganligi ??????⃗⃗⃗⃗ bir birlikga teng bo’lgandagi ????????????⃗⃗⃗⃗ ga son jihatdan t еng bo‘ladi. Ko‘rib o‘tilgan xajmiy magnit qabul qiluvchanlik km dan tashqari, ba‘zan jismning birlik massasiga yoki bir moliga mos k еluvchi solishtirma magnit qabul qiluvchanlik va molyar magnit qabul qiluvchanlik tushunchalari ham ishlatiladi.