Hysteresis loop และการประยุกต์ใช้ในการบันทึกแม่เหล็ก

ในระดับหนึ่งหรืออีกระดับหนึ่งสารทั้งหมดมีอย่างไรก็ตามคุณสมบัติของแม่เหล็กคุณสมบัติที่อยู่ในคลาสของเฟอร์ริติกมีโครงสร้างของตัวเองที่ช่วยให้คุณสามารถเก็บฟิลด์กำกับไว้ได้ คุณภาพนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการบันทึกข้อมูลบนเลเยอร์พื้นผิวที่สามารถปรับทิศทางได้สร้าง "หน่วยความจำ" ในระหว่างการทำให้เป็นแม่เหล็กจะมีการใช้ปรากฏการณ์ทางกายภาพที่สามารถอธิบายได้ด้วยคำว่า "ล้าหลัง" มันถูกแสดงแบบกราฟิกด้วยสิ่งที่เรียกว่า hysteresis loop

ห่วง hysteresis

แม่เหล็กไฟฟ้ามีความสามารถในการดึงดูดตามธรรมชาติในโครงสร้างโมเลกุลของพวกมันมีโดเมนนั่นคือศูนย์กลางของการดึงดูดอย่างไรก็ตามความหลากหลายทิศทางของเส้นสนามจะชดเชยการกระทำของมันร่วมกันดังนั้นชิ้นส่วนของเหล็กธรรมดาหรือนิกเกิลจึงไม่สร้างสนามแม่เหล็กของตัวเอง

เพื่อให้เฟอร์ริติกกลายเป็นแม่เหล็กสนามแม่เหล็กของโดเมนจะต้องมุ่งไปในทิศทางเดียวซึ่งจะต้องอยู่ภายใต้เอฟเฟกต์สนามภายนอกในระหว่างที่ลูปฮิสเทอรีซิสปรากฏขึ้น

ห่วง hysteresis คือ

เพิ่มความเข้มของสนามแม่เหล็กรอบ ๆเฟอร์ริติกนำไปสู่การวางแนวของโดเมนที่วุ่นวายก่อนหน้านี้และการสร้างฟิลด์ทิศทางของตัวเองในขณะที่กราฟของการพึ่งพาพารามิเตอร์ทั้งสองนี้มีจุดอิ่มตัวบนซึ่งวัสดุจะกลายเป็นโดเมนเดียว เมื่อสร้างเขตข้อมูลในทิศทางตรงกันข้ามเป็นไปได้ที่จะไปถึงจุดอิ่มตัวที่ต่ำกว่า แต่เส้นของแผนภาพจะไม่ทำซ้ำเส้นทางตรง แต่จะถูกเลื่อนกลับเนื่องจากต้องใช้พลังงานเพิ่มเติมเพื่อจัดเรียงโดเมนใหม่ ฮิสเทอรีซิสลูปคือลูปความคลุมเครือที่แสดงเป็นกราฟิกของค่าความตึงที่สัมพันธ์กับการเหนี่ยวนำในทิศทางไปข้างหน้าและย้อนกลับ

ห่วง hysteresis ferromagnetic

ที่จริงแล้วกระบวนการทางกลหลายอย่างด้วยมีลักษณะเป็นความล่าช้าที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงทิศทางของการเปิดรับสิ่งที่ตรงกันข้าม ตัวอย่างเช่นภายใต้การเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่นร่างกายก็เปลี่ยนขนาดอย่างไม่ชัดเจนเช่นกันและกราฟของพวกมันจะแสดงห่วงฮิสเทอรีซิสเหมือนกัน ความเฉื่อยมีอยู่ในกระบวนการทางกายภาพใด ๆ

คุณสมบัติของเฟอร์ริติกในการคงความเป็นแม่เหล็กเป็นพื้นฐานของหลักการบันทึกแม่เหล็ก

ในเครื่องบันทึกเทปเครื่องแรกเป็นพาหะมีการใช้ลวดเหล็กซึ่งผ่านหัวบันทึกซึ่งเป็นขดลวดเหนี่ยวนำถูกทำให้เป็นแม่เหล็กขึ้นอยู่กับความเข้มของสนามที่สร้างขึ้น จากนั้นเมื่ออุปกรณ์ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นพวกเขาก็เริ่มใช้เทปที่มีชั้นของผงแป้งทับอยู่ซึ่งมีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็กที่แข็งแกร่งกว่าอย่างไรก็ตามหลักการทั่วไปยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ห่วงฮิสเทอรีซิสของเฟอร์ริติกสร้างเงื่อนไขในการเก็บรักษาข้อมูลที่บันทึกไว้บนวัสดุนี้

เครื่องบันทึกเทปที่ใช้ในครัวเรือนทุกวันนี้ไม่ได้ใช้งานจริงอย่างไรก็ตามนี่ไม่ได้หมายความว่าหลักการทำงานของพวกเขาหมดความหมาย ในคอมพิวเตอร์สมัยใหม่สำหรับการจัดเก็บข้อมูลบนฮาร์ดดิสก์จะใช้หลักการเดียวกันของการลงทะเบียนแม่เหล็กซึ่งเป็นไปตามลูปฮิสเทอรีซิส