निग्राहिता

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कण उन्मुख विद्युत स्टील, एक नरम चुंबकीय सामग्री के लिए शैथिल्य प्रस्पंद का एक परिवार। BR प्रतिधारणशीलता को दर्शाता है और HC निग्रह है। बाहर का प्रस्पंद जितना चौड़ा होगा, निग्राहिता उतनी ही अधिक होगी। छोरों पर गति वामावर्त है।

निग्राहिता, जिसे चुंबकीय निग्राहिता, निग्राहिता क्षेत्र या निग्राहिता बल भी कहा जाता है, एक लौह-चुंबकीय सामग्री की क्षमता का एक उपाय है जो चुंबकीयकरण बने बिना बाहरी चुंबकीय क्षेत्र का सामना कर सकती है। निग्राहिता को सामान्यतः ओर्स्ट्रेड या एम्पेयर/मीटर इकाइयों में मापा जाता है और इसे HC निरूपित किया जाता है .

विद्युत अभियन्त्रण और सामग्री विज्ञान, वैद्युत निग्राहिता में एक समान गुण, लौहवैद्युत सामग्री की ध्रुवीकरण घनत्व बने बिना बाहरी विद्युत क्षेत्र का सामना करने की क्षमता है।

उच्च निग्राहिता वाली लौहवैद्युत सामग्री को चुंबकीय रूप से कठोर कहा जाता है, और स्थायी चुंबक बनाने के लिए उपयोग किया जाता है। कम निग्राहिता वाली सामग्री को चुंबकीय रूप से नरम कहा जाता है। उत्तरार्द्ध का उपयोग परिवर्तक और प्रेरक चुंबकीय ह्रद्, अभिलेखन शीर्ष, सूक्ष्म तरंग उपकरण और चुंबकीय परिरक्षण में किया जाता है।

परिभाषाएँ

एक काल्पनिक कठिन चुंबकीय सामग्री के लिए प्रवाह-बनाम-क्षेत्र शैथिल्य वक्र (BH वक्र) में विभिन्न निग्राहिता की चित्रमय परिभाषा।
एक ही चुंबक के लिए चुंबकीयकरण-बनाम-क्षेत्र (M-H) वक्र के संदर्भ में निग्राहिता के लिए समतुल्य परिभाषाएँ।

एक लौह में निग्राहिता लागू चुंबकीय क्षेत्र (H क्षेत्रक) की तीव्रता है जो उस सामग्री को विचुंबकित्र करने के लिए नमूने के चुंबकीयकरण को एक मजबूत क्षेत्र द्वारा संतृप्ति (चुंबकीय) तक ले जाने के बाद आवश्यक है। यह विचुंबकन क्षेत्र मूल संतृप्तिकर क्षेत्र के विपरीत लगाया जाता है। हालाँकि निग्राहिता की अलग-अलग परिभाषाएँ हैं, जो इस बात पर निर्भर करता है कि 'विचुंबकित' के रूप में क्या महत्व रखता है, इस प्रकार अरक्षित शब्द निग्राहिता अस्पष्ट हो सकती है:

  • सामान्य निग्राहिता, HCn, चुंबकीय प्रवाह (सामग्री के अंदर औसत B क्षेत्र) को शून्य करने के लिए आवश्यक H क्षेत्र है।
  • आंतरिक निग्राहिता, HCi, चुंबकीयकरण (सामग्री के अंदर औसत M क्षेत्र) को शून्य करने के लिए आवश्यक H क्षेत्र है।
  • अवशेष निग्राहिता, HCr, H फ़ील्ड को चुंबकत्वाशेष को शून्य तक कम करने के लिए आवश्यक है, जिसका अर्थ है कि जब H फ़ील्ड अंततः शून्य पर वापस आ जाती है, तो B और M दोनों भी शून्य पर गिर जाते हैं (सामग्री शैथिल्य वक्र में मूल तक पहुंचती है)।[1]

नरम चुंबकीय सामग्री में सामान्य और आंतरिक निग्राहिता के बीच का अंतर नगण्य है, हालांकि यह कठोर चुंबकीय सामग्री में महत्वपूर्ण हो सकता है।[1]सबसे मजबूत दुर्लभ-पृथ्वी चुम्बक HCn पर लगभग किसी भी चुम्बकत्व को नहीं खोते हैं।

प्रायोगिक निर्धारण

कुछ चुंबकीय सामग्री की निग्राहिता
सामग्री निग्राहिता
(kA/m)
सुपरमेलाय
(16Fe:79Ni:5Mo) 		0.0002[2]: 131, 133 
परमेलाय (Fe:4Ni) 0.0008–0.08[3]
लौहे का बुरादा (0.9995 wt) 0.004–37.4[4][5]
विद्युत स्टील (11Fe:Si) 0.032–0.072[6]
कच्चा लौहा (1896) 0.16[7]
निकैल (0.99 wt) 0.056–23[5][8]
फेराइट चुंबक
(ZnxFeNi1−xO3) 		1.2–16[9]
2Fe:Co,[10] iron pole 19[5]
कोबाल्ट (0.99 wt) 0.8–72[11]
ऐल्निको 30–150[12]
चक्रिका चालक अभिलेखबद्ध माध्यम
(Cr:Co:Pt) 		140[13]
आपीतला चुंबक (NdFeB) 800–950[14][15]
12Fe:13Pt (Fe48Pt52) ≥980[16]
?(Dy,Nb,Ga(Co):2Nd:14Fe:B) 2040–2090[17][18]
समैरियम-कोबाल्ट चुंबक
(2Sm:17Fe:3N; 10 K) 		<40–2800[19][20]
समैरियम-कोबाल्ट चुंबक 3200[21]

सामान्यतः एक चुंबकीय सामग्री की निग्राहिता चुंबकीय शैथिल्य परिपथ के माप द्वारा निर्धारित की जाती है, जिसे चुम्बकन कर्व भी कहा जाता है, जैसा कि ऊपर की आकृति में दिखाया गया है। डेटा प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जाने वाला उपकरण सामान्यतः एक वाइब्रेटिंग-सैंपल चुंबकत्वमापी वाइब्रेटिंग-सैंपल या अल्टरनेटिंग-ग्रेडिएंट कंपन-नमूना मैग्नेटोमीटर होता है। लागू फ़ील्ड जहां डेटा लाइन शून्य को पार करती है, वह निग्राहिता है। यदि नमूने में एक प्रतिलौहचुंबक उपस्थित है, तो विनिमय पूर्वाग्रह प्रभाव के परिणामस्वरूप बढ़ते और घटते क्षेत्रों में मापी गई निग्राहिता असमान हो सकती है।

किसी सामग्री की निग्राहिता उस समय के मानदण्ड पर निर्भर करती है जिस पर चुंबकत्व वक्र को मापा जाता है। एक अनुप्रयुक्त उल्टे क्षेत्र में मापी गई सामग्री का चुंबकीयकरण, जो नाममात्र रूप से निग्राहिता से छोटा होता है, लंबे समय के मानदण्ड पर, धीरे-धीरे शिथिल (भौतिकी) से शून्य हो सकता है। शिथिल तब होता है जब कार्यक्षेत्र प्राचीर गति द्वारा चुम्बकन का व्युत्क्रमणीया अरहेनियस समीकरण होता है और चुंबकीय श्यानता का प्रभुत्व होता है।[22] उच्च आवृत्तियों पर निग्राहिता का बढ़ता मूल्य उच्च-बैंडविड्थ (कंप्यूटिंग) चुंबकीय अभिलेखन में बिट दर की वृद्धि के लिए एक गंभीर बाधा है, इस तथ्य से जटिल है कि भंडारण घनत्व में वृद्धि के लिए सामान्यतः जनसंचार (मीडिया) में उच्च निग्राहिता की आवश्यकता होती है।


सिद्धांत

निग्रह के क्षेत्र में, लागू क्षेत्र दिशा के साथ मापा लौह चुंबकीय के चुंबकीयकरण का सदिश (ज्यामिति) शून्य है। चुंबकीयकरण उत्क्रमण के दो प्राथमिक तरीके हैं, एकल-कार्यक्षेत्र क्रमावर्तन और कार्यक्षेत्र प्राचीर (चुंबकत्व) गति जब किसी सामग्री का चुंबकीयकरण घूर्णन द्वारा व्युत्क्रमणीय हो जाता है, तो लागू क्षेत्र के साथ चुंबकीयकरण घटक शून्य होता है क्योंकि सदिश दिशा में आयतीय को लागू क्षेत्र में इंगित करता है। जब चुंबकीयकरण कार्यक्षेत्र दीवार गति से व्युत्क्रमणीय जाता है, तो प्रत्येक सदिश दिशा में शुद्ध चुंबकीयकरण छोटा होता है क्योंकि सभी अलग-अलग कार्यक्षेत्र के क्षणों का योग शून्य होता है। क्रमावर्तन और चुंबक क्रिस्टली विषमदैशकता के प्रभुत्व वाले चुम्बकन वक्र मौलिक शोध में उपयोग की जाने वाली अपेक्षाकृत सही चुंबकीय सामग्री में पाए जाते हैं।[23] वास्तविक अभियान्त्रिकी सामग्री में कार्यक्षेत्र प्राचीर गति एक अधिक महत्वपूर्ण उत्क्रमण तंत्र है क्योंकि कण परिसीमा और अशुद्धता जैसे दोष व्युत्क्रमणीय-चुम्बकन कार्यक्षेत्र के लिए केंद्रक साइटों के रूप में काम करते हैं। निग्राहिता का निर्धारण करने में कार्यक्षेत्र प्राचीर की भूमिका जटिल है क्योंकि दोष कार्यक्षेत्र प्राचीर को न्यूक्लियेट करने के अलावा पिन कर सकते हैं। लौहचुंबकीय में कार्यक्षेत्र प्राचीर की गतिशीलता धातु विज्ञान में कण परिसीमा और सुघट्यता (भौतिकी) के समान है क्योंकि कार्यक्षेत्र प्राचीर और कण परिसीमा तलीय दोष हैं।


महत्व

किसी भी शिथिलकारी प्रक्रिया के साथ, एक चक्र के दौरान चुंबकीयकरण वक्र के अंदर का क्षेत्र उस कार्य (ऊष्मप्रवैगिकी) का प्रतिनिधित्व करता है जो बाहरी क्षेत्र द्वारा सामग्री पर चुंबकीयकरण को व्युत्क्रमणीयने में किया जाता है, और ऊष्मा के रूप में दुर्व्यसनी होता है। चुंबकीय सामग्री में सामान्य विघटनकारी प्रक्रियाओं में चुंबकीय विरूपण और कार्यक्षेत्र प्राचीर प्रस्ताव सम्मिलित हैं। निग्राहिता चुंबकीय शैथिल्य के परिमाण का एक उपाय है और इसलिए उनके सामान्य अनुप्रयोगों के लिए नरम चुंबकीय सामग्री की हानि की विशेषता है।

संतृप्ति अवशेष और निग्राहिता दुश्चुंबकन के लिए योग्यता के आंकड़े हैं, हालांकि अधिकतम ऊर्जा उत्पाद भी सामान्यतः उद्धृत किया जाता है। 1980 के दशक में उच्च ऊर्जा उत्पादों के साथ दुर्लभ-पृथ्वी चुम्बकों का विकास देखा गया, लेकिन अवांछनीय रूप से कम क्यूरी तापमान देखा गया। 1990 के दशक के बाद से उच्च दबाव वाले विनिमय वसंत चुंबक दुश्चुंबकन विकसित किए गए हैं।[24]


यह भी देखें

  • चुंबकीय संवेदनशीलता
  • अवशेष

संदर्भ

  1. ↑ 1.0 1.1 Giorgio Bertotti (21 May 1998). Hysteresis in Magnetism: For Physicists, Materials Scientists, and Engineers. Elsevier Science. ISBN 978-0-08-053437-4.
  2. ↑ Tumanski, S. (2011). Handbook of magnetic measurements. Boca Raton, FL: CRC Press. ISBN 9781439829523.
  3. ↑ M. A. Akhter-D. J. Mapps-Y. Q. Ma Tan-Amanda Petford-Long-R. Doole; Mapps; Ma Tan; Petford-Long; Doole (1997). "Thickness and grain-size dependence of the coercivity in permalloy thin films". Journal of Applied Physics. 81 (8): 4122. Bibcode:1997JAP....81.4122A. doi:10.1063/1.365100.
  4. ↑ [1] Archived February 4, 2008, at the Wayback Machine
  5. ↑ 5.0 5.1 5.2 "Magnetic Properties of Solids". Hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. Retrieved 22 November 2014.
  6. ↑ "timeout". Cartech.ides.com. Retrieved 22 November 2014.[permanent dead link]
  7. ↑ Thompson, Silvanus Phillips (1896). Dynamo-electric machinery. Retrieved 22 November 2014.
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  10. ↑ Orloff, Jon (2017-12-19). Handbook of Charged Particle Optics, Second Edition. ISBN 9781420045550. Retrieved 22 November 2014.
  11. ↑ Luo, Hongmei; Wang, Donghai; He, Jibao; Lu, Yunfeng (2005). "Magnetic Cobalt Nanowire Thin Films". The Journal of Physical Chemistry B. 109 (5): 1919–22. doi:10.1021/jp045554t. PMID 16851175.
  12. ↑ http://www.arnoldmagnetics.com/wp-content/uploads/2017/10/Cast-Alnico-Permanent-Magnet-Brochure-101117-1.pdf[bare URL PDF]
  13. ↑ Yang, M.M.; Lambert, S.E.; Howard, J.K.; Hwang, C. (1991). "Laminated CoPt Cr/Cr films for low noise longitudinal recording". IEEE Transactions on Magnetics. 27 (6): 5052–5054. Bibcode:1991ITM....27.5052Y. doi:10.1109/20.278737.
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  15. ↑ "WONDERMAGNET.COM - NdFeB Magnets, Magnet Wire, Books, Weird Science, Needful Things". Wondermagnet.com. Archived from the original on 11 February 2015. Retrieved 22 November 2014.
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  18. ↑ Jiang, H.; Evans, J.; O’Shea, M.J.; Du, Jianhua (2001). "Hard magnetic properties of rapidly annealed NdFeB thin films on Nb and V buffer layers". Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 224 (3): 233–240. Bibcode:2001JMMM..224..233J. doi:10.1016/S0304-8853(01)00017-8.
  19. ↑ Nakamura, H.; Kurihara, K.; Tatsuki, T.; Sugimoto, S.; Okada, M.; Homma, M. (October 1992). "Phase Changes and Magnetic Properties of Sm 2 Fe 17 N x Alloys Heat-Treated in Hydrogen". IEEE Translation Journal on Magnetics in Japan. 7 (10): 798–804. doi:10.1109/TJMJ.1992.4565502.
  20. ↑ Rani, R.; Hegde, H.; Navarathna, A.; Cadieu, F. J. (15 May 1993). "High coercivity Sm 2 Fe 17 N x and related phases in sputtered film samples". Journal of Applied Physics. 73 (10): 6023–6025. Bibcode:1993JAP....73.6023R. doi:10.1063/1.353457. INIST:4841321.
  21. ↑ de Campos, M. F.; Landgraf, F. J. G.; Saito, N. H.; Romero, S. A.; Neiva, A. C.; Missell, F. P.; de Morais, E.; Gama, S.; Obrucheva, E. V.; Jalnin, B. V. (July 1998). "Chemical composition and coercivity of SmCo5 magnets". Journal of Applied Physics. 84 (1): 368–373. Bibcode:1998JAP....84..368D. doi:10.1063/1.368075.[permanent dead link]
  22. ↑ Gaunt 1986
  23. ↑ Genish et al. 2004
  24. ↑ Kneller & Hawig 1991


बाहरी कड़ियाँ

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