Разделы

Авто
Бизнес
Болезни
Дом
Защита
Здоровье
Интернет
Компьютеры
Медицина
Науки
Обучение
Общество
Питание
Политика
Производство
Промышленность
Спорт
Техника
Экономика

Материалы для твердотельных лазеров

 

Лазер - источник оптического когерентного излучения, характеризующийся высокой направленностью и большой плотностью энергии. В основе лежит явление вынужденного (стимулированного) излучения. Рабочее тело лазера состоит из матрицы и активатора:

 

Лазер Матрица Активатор l кпд, %
Рубиновый aAl2O3 Cr3+ 0,7
Y-Al гранат с Nd Y3Al5O12 Nd3+ 1,06 5-7
Алюминат иттрия c Nd YAlO3 Nd3+ 1,06
Флюорит с Ду CdF2 Ду2+ 2,36
Шеелит с Nd CdWO4 Nd3+ 1,06 1,7

А также оксидные и фторбериллатные стекла, цирконаты и т.п.

 

Магнитные материалы. Их классификация

 

Любое вещество помещенное в магнитное поле приобретает магнитный момент. Магнитный момент единицы объема называется намагниченностью (А/м).

, где Н – напряжение магнитного поля, – магнитная восприимчивость – способность вещества к намагничиванию. Намагниченное тело создает свое магнитное поле, которое по направлению соответствует или противоположно внешнему полю.

Магнитная индукция: В = mо·m·Н, где mо – магнитная постоянная в СИ Гн/м;

m = 1+– относительная магнитная проницаемость. m показывает, во сколько раз магнитная индукция В в данной среде больше магнитной индукции в вакууме Во. Магнитные свойства атома определяются целиком электронами. По реакции на внешние магнитное поле и характеру внутренней упорядоченности все вещества можно подразделить на 5 групп: диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики, антиферромагнетики и ферримагнетики. Этим группам соответствует 5 различных типов магнитного состояния вещества:

Диамагнетики имеют отрицательную магнитную восприимчивость, не зависящую от внешнего магнитного поля. Инертные газы H2,N2 H2O,нефть, Cu, Ag, Au, Zn, Hg, Ga большинство полупроводников (Si, Ge, AII, BVI и т.д.) соединения стекла, а также все вещества с ковалентной связью и сверхпроводники. (магнитная восприимчивость) для диамагнетиков 10-6-10-7. Они намагничиваются против магнитного поля. Внешним проявлением диамагнетиков является выталкивание их из неоднородного магнитного поля.

Парамагнетики – вещества с положительной , независящей от напряженности внешнего магнитного поля. Для них зависимость от температуры подчиняется закону Кюри-Вейса: =с/(Т-θ), где С и θ – const для данного вещества. для парамагнетиков 10-3-10-6. Парамагнетики втягивается в магнитное поле – O2, NO, Na, K, Ca, Mg, соли Fe, Co, Ni, РЗЭ.

Ферромагнетики – вещества с до 106, сильно зависимой от Н и Т.

К ферритам относятся сотни соединений: MeFe2O4 – шпинели и твердые растворы на их основе. Fe2O3, Y3Fe5O12 – феррогранаты Y. Сплавы Гейслера (Cu2MnAl), MnBi, MnSb.

Антиферромагнетики – вещества, в которых ниже некоторой Т спонтанно возникает антипарралельная ориентация магнитных моментов атомов. Тперехода называется точкой Нееля. Выше Тн они парамагнетики, =10-3-10-5 - Ce, Nd, Sm,Tm, окислы, галогениды, сульфиды, карбонаты переходных металлов. Всего более 1000 соединений.

Ферримагнетики – вещества, магнитные свойства которых обусловлены нескомпенсируемым антиферромагнетизмом. Он имеет высокое , которая зависит от Т и Н - некоторые металлические сплавы, некоторые ферриты.

Диа-, пара- и антиферромагнетики – слабомагнитные материалы.

Ферро- и ферримагнетики – сильномагнитные материалы.

Экспериментально доказано, что свойство ферромагнетиков обусловлено их доменным строением. Это макроскопичность области 10-2-10-5 см, намагниченные до насыщения.

В монокристаллических ферромагнитных веществах существует магнитная анизотропия, т.е. направления легкого и трудного намагничивания, определяемых симметрией кристаллической решетки.

Если ферромагнетик намагнитить до насыщения Bs, а затем отключить внешнее поле, то индукция в «0» не обратится, а примет значение Br, называемое остаточной индукцией. Чтобы убрать Br, необходимо приложить магнитное поле противоположного направления. Напряженность размагниченного поля – Нс, при которой индукция обращается в «0» называется коэрцитивной силой. Это одна из главных характеристик магнитного материала.

Изменение магнитного состояния ферромагнетика при его циклическом перемагничивании характеризуется явлением гистерезиса, а также сопровождается изменением его линейных размеров и формы. Это явление называется магнитострикцией. Различают спонтанную магнитострикцию (возникает при переходе вещества из парамагнитного в ферромагнитное состояние при температуре ниже точки Кюри). Линейная магнитострикция связана с искажением кристаллической решетки под действием внешнего поля. ls, коэффициент магнитострикции – относительная деформация образца; он может быть положительным и отрицательным (сплавы никеля, Fe-Pt, Fe-Co, Fe-Al, ряд керамик, NiFe2O4).

 

Дата публикации:2014-01-23

Просмотров:396

Вернуться в оглавление:

Комментария пока нет...


Имя* (по-русски):
Почта* (e-mail):Не публикуется
Ответить (до 1000 символов):







 

2012-2018 lekcion.ru. За поставленную ссылку спасибо.