Петля гістерезису та її застосування в магнітного запису

В тій чи іншій мірі всі речовини намагнічені, однак, ті з них, які відносяться до класу ферромагнетиков, володіють власною структурою, що дозволяє утримувати спрямоване полі. Ця якість широко застосовується для запису інформації на шари, поверхня яких можна орієнтувати, створюючи «запам`ятовування». Під час намагнічування використовується фізичне явище, яке можна описати словом «запізнювання». Графічно його зображує так звана петля гистерезиса.

Ферромагнетики мають здатність намагнічуватися мимовільно, в їх молекулярній структурі присутні домени, тобто вогнища намагнічування, однак, різноспрямованість силових ліній взаємно компенсує їх дію, і тому шматок звичайного заліза або нікелю власного магнітного поля не створює.

Для того щоб ферромагнетик став магнітом, магнітні поля доменів потрібно зорієнтувати в одному напрямку, для чого їх потрібно піддати зовнішньому польовому впливу, під час якого і проявляється петля гистерезиса.

Збільшення інтенсивності магнітного поля навколо феромагнетика приводить до орієнтації раніше хаотичних доменів, і створенню ними власного спрямованого поля, при цьому графік залежності цих двох параметрів має верхню точку насичення, в якій матеріал стає монодоменного. При створенні поля зворотного напрямку можна досягти нижньої точки насичення, але лінія діаграми не повторюватиме прямого його ходу, а буде зміщена назад, так як для переорієнтації доменів потрібна додаткова енергія. Петля гістерезису - це графічно виражена петля неоднозначності значень напруженості щодо індукції в прямому і зворотному напрямках.

Власне, багато механічні процеси також характеризуються запізненням, пов`язаним зі зміною напрямку впливу на протилежне. Наприклад, при пружних деформаціях тіла також змінюють свої розміри неоднозначно, а їхні графіки - та ж петля гистерезиса. Інерційність властива будь-яким фізичним процесам.

Властивість ферромагнетиков зберігати свою намагніченість є основою принципу магнітного запису.

У перших магнітофонах як носій використовувався залізний дріт, яка, проходячи повз записуючої головки, що представляє собою котушку індуктивності, намагнічується в залежності від інтенсивності створюваного нею поля. Потім, у міру вдосконалення апаратури, стали використовувати стрічку з нанесеним на неї шаром порошкового речовини, що володіє більш сильними магнітними властивостями, однак, загальний принцип залишився незмінним. Петля гістерезису феромагнетика створює умови для збереження записаної на цей матеріал інформації.

Побутові магнітофони в наші дні практично не застосовуються, однак, це не означає, що принцип їх роботи втратив своє значення. У сучасних комп`ютерах для накопичення інформації на жорстких дисках використовується той же принцип магнітної реєстрації, в основі якого лежить петля гистерезиса.