Weissin alue
Weissin alueet ovat ferromagneettisten aineiden kiderakenteessa olevia pieniä alueita, joilla kaikkien atomien magneettinen momentti on samansuuntainen. Ne ovat saaneet nimensä ranskalaisen fyysikko Pierre-Ernest Weissin mukaan (1865–1940).
Weiss esitti vuonna 1907,[1] että ferromagneettisissa aineissa on alueita, joissa atomien ("alkeismagneettien") magneettiset momentit suuntautuvat samoin silloinkin, kun ulkoista magneettikenttää ei ole. Tällaisten alueiden läpimitta on tyypillisesti välillä 10-3 ... 10-5 millimetriä, ja niissä on kussakin noin 106 ... 109 atomia. Tällaisilla alueilla magneettisen momentin suunta liittyy aineen kiderakenteeseen.,
Weissin alueiden sisällä aine on magnetoitunut kyllästysarvoonsa saakka. Että useimmat rautakappaleet eivät kuitenkaan ole havaittavasti magneettisia, johtuu siitä, että niiden eri Weissin alueiden magneettikentät ovat eri suuntaiset ja kumoavat täten toisensa. Erisuuntaisten Weissin alueiden välisiä rajapintoja sanotaan Blochin seinämiksi.
Kun ferromagneettinen aine tuodaan ulkoiseen magneettikentään, Blochin seinämät siirtyvät niin, että ne Weissin alueet, joissa magneettinen momentti on ulkoisen kentän suuntainen, laajenevat, kun taas ne, joissa sen suunta on päinvastainen, pienenevät. Täten selittyy aineen magnetoituminen kentässä. Tarpeeksi voimakkaassa magneettikentässä koko kappaleen kaikkien atomien magneettiset momentit tulevat samansuuntaisiksi. Kun ulkoinen kenttä poistetaan, Weissin alueet pyrkivät palautumaan ennalleen tiettyyn tasapainotilaan. Esimerkiksi aineessa olevien epäpuhtauksien vuoksi tämä saattaa kuitenkin estyä, jolloin kappale jää pysyvästi magneettiseksi, kestomagneetiksi.[2]
H. J. Williams käytti vuosina 1947–1979 jauhemallimenetelmää ja sai tällä tavoin valokuvia, jotka osoittavat Weissin alueiden koot ja muodot.[3] Tässä hän käytti kolloidista hienoksi jauhettua ferromagneettista ainetta, jolloin rajapinnat saatiin näkyviksi mikroskoopilla.[4]
Weissin alueita on myös ferrosähköisissä aineissa, jotka ovat analogisia ferromagneettisille aineille. Niissä on alueita, joissa dipolimomentit ovat samansuuntaisia.
Lähteet
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]- ↑ Physical Theory of Ferromagnetic Domains. Reviews of Modern Physics, 1949. American Physical Society. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 24.1.2012.[vanhentunut linkki]
- ↑ K. V. Laurikainen, Uuno Nurmi, Rolf Qvickström, Erkki Rosenberg, Matti Tiilikainen: Lukion fysiikka 2, s. 171. WSOY, 1973. ISBN 951-0-05657-X
- ↑ Direction of domain magnetization in powder patterns. Phys. Rev, 1947, nro 71, s. 646. American Physical Society.
- ↑ On inhomogeneities in the magnetization of ferromagnetic materials. Phys. Rev., 1931, nro 38, s. 1903–1905. American Physical Society.
Aiheesta muualla
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
Kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Weissin alue Wikimedia Commonsissa