Магнитные потери
Магни́тные поте́ри, электромагнитная энергия, превращающаяся в теплоту в образце магнитоупорядоченного вещества при его перемагничивании переменным магнитным полем напряжённостью . Существует несколько механизмов магнитных потерь. Наиболее универсальный из них связан с магнитным гистерезисом (магнитные потери на гистерезис, ). При циклическом перемагничивании образца в результате отставания изменения намагниченности от изменения зависимость от имеет вид замкнутых петель (петель гистерезиса). Это означает, что лишь часть энергии, передаваемая образцу внешним полем при намагничивании, возвращается при размагничивании, оставшаяся энергия превращается в теплоту – теряется. Мерой теряемой энергии служит площадь петли гистерезиса.
В проводящих ферромагнетиках, например электротехнических сталях, помимо гистерезисных потерь важную роль играют потери на вихревые токи (токи Фуко). Механизм возникновения таких токов в ферромагнитных металлах связан с изменением магнитной индукции за счёт движения доменных стенок под действием поля. В процессе динамического перемагничивания доменные стенки, смещаясь, могут сильно изгибаться, а доменная структура – дробиться и коренным образом перестраиваться, что сказывается на части магнитных потерь, которая обусловлена вихревыми токами (). Экспериментально установлено, что нелинейным образом зависит от частоты изменения , ширины доменов , а также имеет немонотонную зависимость от угла между осью лёгкого намагничивания и вектором . Точный расчёт возможен лишь в простейших случаях.
В поликристаллических магнитоупорядоченных веществах бóльшая часть магнитных потерь приходится на . Для их уменьшения в сталях обычно создают магнитную текстуру. Однако при высокосовершенной текстуре велик размер кристаллических зёрен, а следовательно, велико , что приводит к увеличению ; поэтому для уменьшения магнитных потерь необходима оптимальная текстура. На листы электротехнической стали наносят магнитоактивные покрытия, которые не только выполняют роль электроизоляции, но и при соответствующем подборе коэффициента термического расширения приводят к растяжению листов, что уменьшает и снижает магнитные потери.
В неметаллических ферромагнетиках, помимо гистерезисных потерь, иногда оказываются существенными потери, связанные с релаксацией магнитного момента – спин-спиновой и спин-решёточной.