Магнитная вязкость

Магни́тная вязкость

1) в ферромагнетизме (называется также магнитным последействием) — отставание во времени изменения магнитных характеристик (намагниченности, проницаемости и т.д.) ферромагнетиков от изменений напряжённости внешнего магнитного поля. Вследствие М. в. намагниченность образца устанавливается после изменения напряжённости поля через время от 10^-9 сек до десятков минут и даже часов (см. также Релаксация магнитная). При намагничивании ферромагнетиков в переменном поле наряду с потерями электромагнитной энергии на Вихревые токи и Гистерезис возникают потери на М. в., которые в полях высокой частоты достигают значительной величины. М. в. в проводниках часто маскируется действием вихревых токов, «вытесняющих» магнитный поток из ферромагнетиков. С целью уменьшения влияния вихревых токов при экспериментальном исследовании М. в. образцы материалов берутся в виде тонких проволок (рис.).

В зависимости от структуры ферромагнетика, условий его намагничивания, температуры, М. в. может вызываться различными причинами. При апериодическом изменении напряжённости поля в интервале значений, близких к коэрцитивной силе (См. Коэрцитивная сила), где изменение намагниченности обычно осуществляется необратимым смещением границ между доменами (см. Намагничивание), вязкостный эффект в проводниках вызывается в основном вихревыми микротоками (1-й тип М. в.). Эти токи возникают при изменениях поля, связанных с перемагничиванием доменов. Время установления магнитного состояния в этом случае пропорционально дифференциальной магнитной восприимчивости (См. Магнитная восприимчивость) и для чистых ферромагнитных металлов (Fe, Со, Ni) обратно пропорционально абсолютной температуре. Другой тип М. в. обусловлен примесями, снижающими свободную энергию (См. Свободная энергия) междоменных границ. Перемещающиеся вследствие изменения поля доменные границы задерживаются в местах концентрации атомов примеси, и процесс намагничивания прекращается. Со временем, после диффузии атомов примеси в другие места, границы получают возможность двигаться дальше, намагничивание продолжается (2-й тип М. в.).

В высококоэрцитивных сплавах и некоторых других ферромагнетиках наблюдается так называемая сверхвязкость, для которой время магнитной релаксации составляет несколько минут и более (3-й тип М. в.). Этот тип М. в. связан с флуктуациями энергии, преимущественно тепловыми. Флуктуации вызывают перемагничивание доменов, которые при изменении поля получили недостаточно энергии, чтобы сразу перемагнититься. Диффузионные и флуктуационные процессы существенно зависят от температуры, поэтому М. в. 2-го и 3-го типов характеризуется сильной температурной зависимостью: с понижением температуры М. в. возрастает. Четвёртый тип М. в., характерный главным образом для ферритов (См. Ферриты), обусловлен диффузией электронов между ионами 2-валентного и 3-валентного железа. Этот процесс эквивалентен диффузии самих ионов, но осуществляется значительно легче, поэтому М. в. ферритов обычно невелика. В сильных магнитных полях действие М. в. незначительно. Часто в ферромагнетиках одновременно проявляются несколько типов М. в., что затрудняет анализ явления. Важный вклад в исследование М. в. внесли советские физики В. К. Аркадьев, Б. А. Введенский и другие, из зарубежных учёных — Л. Неель, голландский физик Я. Снук и другие.

Лит.: Вонсовский С. В., Магнетизм, М., 1971; Kronmuller Н., Nachwirkung in Ferromagnetika, В., 1968.

Р. В. Телеснин.

2) В магнитной гидродинамике — величина, характеризующая свойства электропроводящих жидкостей и газов при их движении в магнитном поле. В абсолютной системе единиц Гаусса (см. СГС система единиц) М. в. ν_m = c² / 4πσ, где с — скорость света в вакууме, σ — электрическая проводимость среды.

Лит. см. при ст. Магнитная гидродинамика.

Экспериментальная кривая (а) спада намагниченности (в условных единицах) проволоки диаметром 0,5 мм из сплава Fe — Ni и вычисленная кривая (б) спада намагниченности того же образца при наличии только вихревых токов. Различие кривых а и б объясняется влиянием магнитной вязкости.