[ماكسويل2008]

ظاهرة التخلف المغناطيسي

إن التخلف المغناطيسي ظاهرة هامة وهي تشير إلي عدم إمكانية عكس عمليتي المغنطة وإزالة المغنطة . فالمادة التي تطهر درجة من عدم إمكانية عكس هاتين العمليتين تسمي مادة متخلف مغناطيسيا. سنستعرض فيما يلي الأسباب الفيزيائية لتخلف المواد الفيرومغناطيسية.
عند وضع مادة فيرو مغناطيسية أزيلت مغناطيسيتها تحت تأثير حقل مغناطيسي فإن المجال الذي له اتجاه اقرب إلي الحقل المؤثر يتعاظم علي حساب المجالات الاخري . مثل هذه الزيادة في المجال تحدث بسبب جدران المجال مبدئيا فأن حركة جدران المجال عملية يمكن عكسها وإذا أزيل الحقل المؤثر فأن المادة ستزول مغناطيسيتها ثابتة . في هذه المنطقة يكون منحني المغناطيسية قابل للعكس وبالتالي فالمادة لا تبدي تخلفا مغناطيسيا.
نظرا لوجود شوائب بالبلورات تصاحبها طاقة كهروستاتيكية فهي تعرف حركة حدود المناطق . عندما تتقاطع جدران المناطق مع هذه الشوائب فإن الطاقة الكهروستاتيكية للشوائب يمكن أن تتلاشى حيث يتكوم انغلاق في المجال . هذا يثبت جدران المناطق حيث لا يوجد سوى الحد الأدنى للطاقة الداخلية . الحقل المغناطيسي المطبق المؤثر يوفر طاقة تسمح الجدران ( Domains Wall)بالحركة فوق هذه التشوهات البلورية ولكن المجالات المغلقة تعلق بها مكونة ما يشبه النتوءات التي تتمدد مع تحرك جدران المجال وفي النهاية تتمزق هذه المناطق من النتوءات وتتحرك جدران المجال بحرية . أثناء تمزيق هذه النطاقات تحدث قفزة غير مستمرة في جدران المجال مؤدية إلي تغير حاد في تدفق الفيض المغناطيسي الذي يمكن التنبؤ به عن طريق لف لولب حول عينة متصلة بمكبر صوت ، حينئذ نسمع صوت فرقعة متلازم مع تكسر نطاقات النتوءات وانفصالها عن جدران المجال . تسمي هذه الطاهرة بتأثير (باركوسن ) في النهاية تتلاشي كل جدران المجال مخلفة مجالا واحدا به عزم قوة مغناطيسية قطبية تشير نحو المحور الأسهل والأقرب إلي اتجاه الحقل المؤثر.ويمكن أن تحدث ثبات في زيادة المغناطيسية بتأثير الحقل الخارجي . وهذه المرحلة تسمى مغناطيسية المادة بمغناطيسية تشبع وبعض المواد تحتاج إلي تطبيق مجال قوي للوصول إلي هذه المرحلة من التشبع المغناطيسي .إذا أزيل الحقل الخارجي فإن مجال المنطقة الوحيدة المتبقي سوف يدور عائدا إلي أيسر الاتجاهات في البلورة . مجال إزالة المغنطة سوف يتفعل بسبب المنطقة الوحيدة ويبدأ هذا الحقل المغناطيسي في عمل انعكاس للمجالات المغناطيسية حيث تقلل هذه من الطاقة الكهروستاتيكية للعينة بتقليص حقل إزالة المغناطيسية . ومع ذلك فهذا الحقل ليس قويا بالقدر الكافي لتتغلب جدران المنطقة علي شوائب البلورات ولذلك لا يمكن أبدا أن تعود إلي سابق حالتها قبل أن يتواجد تأثير خارجي . ينتج عن ذلك منحني التخلف المغناطيسي حيث تبقي بعض المغناطيسية حتى بعد زوال الحقل الخارجي . تسمي المغناطيسية بالمغناطيسية المتخلف (Br) والحقل المغناطيسي اللازم لإنقاص المغناطيسية في عينة إلي درجة الصفر يسمي الحقل المغناطيسية القهري (Hc) ومغناطيسية التشبع (Bs)هي تلك المغناطيسية التي عندها تنتظم كل المجالات متوازية مع الحقل الخارجي