Features of Internal Friction in Ferromagnets
УДК 537.622:532.13
Abstract
Based on the application of two model descriptions proposed by A.A. Rodionov, it is shown that description of internal friction of magnetic materials in various magnetoelastic states subjected to alternating elastic fields should consider not only the magnetic component but also the non-magnetic component along with its changes in the presence of the magnetic field.
The magnetic component of internal friction is associated with the movement of domain boundaries (DG) (hysteresis attenuation (amplitude-dependent — irreversible displacements of DG)) and amplitude-independent (reversible displacements of DG without separation from the fixing points) with reversible and irreversible rotations of spontaneous magnetization vectors.
The non-magnetic component is determined by several components, all of which can dominate over a particular region of frequencies, temperatures, external influences, and initial structural states of the system under study. It depends on the type of defects, their concentrations, and spatial and orientation distribution in crystals.
The paper proposes an approach to separate the internal friction in magnetic materials into magnetic and non-magnetic components which can be extended to materials with domains and domain boundaries including antiferromagnets, ferroelectrics, ferromagnets, etc.
This approach leads to an expansion of the previously used ideas about the method of separating the magnetic component from the recorded spectrum of internal friction.
Downloads
Metrics
References
Постников В.С. Внутреннее трение в металлах. М., 1969.
Kunitomi N. Internal friction of ferromagnetism superlattice alloy Ni3Fe // Journal of the Physical Society of Japan. 1952. Vol. 7. Iss. 6. DOI: 10.1143/JPSJ.7.584.
Rotenshtein B.F., Muntyanu A.P., Shif A.F. Complex ferromagnetics with high internal friction // Metal Science and Heat Treatment. 1963. Vol. 5. DOI: 10.1007/BF00650598.
Красных П.А. Внутреннее трение в ферромагнетиках при ориентационных фазовых переходах : дисс.... канд. физ.-мат. наук. : 01.04.07. Воронеж, 1996.
Калинин Ю.Е., Коротков Л.Н., Ситников А.В., Тарасов Д.П. Аномалии упругих и неупругих свойств композитов ферромагнетик — сегнетоэлектрик // Письма в ЖТФ. 2009. Т. 35. № 1.
Рохманов Н.Я. Амплитудно-зависимые эффекты внутреннего трения в упорядочивающихся и стареющих системах: дисс. ... д-ра физ.-мат. наук. Харьков, 2004.
Федорова Н.В., Леньков С.В. Исследование магнитоупругих свойств аморфно-кристаллического сплава Fe73.7Cu1.0Nb3.2Si12.7B9.4 и методика эксперимента при использовании электромагнитно-акустического преобразования // Химическая физика и мезоскопия. 2020. Т 22. № 4. DOI: 10.15350/17270529.2020.4.42.
Gridnev S.A. Features of the internal friction in improper ferroelastic — antiferromagnetic crystal CoO // Ferroelectrics. 2019. Vol. 54. Iss. 1. DOI: 10.1080/00150193.2019.1592435.
Gridnev S.A., Popov I.I., Kashirin M.A., Bocharov A.I. Low-frequency internal friction in ferroelectric Ba0.8Sr0.2TiO3 and Ba0.8Sr0.2TiO3 + 0.2 mass. % La ceramics // Journal of Alloys and Compounds. 2021. Vol. 889. DOI: 10.1016/j. jallcom.2021.161764.
Zachariasz R., Bartkowska J. A., Bochenek D., Niemiec P. Internal friction in the ferroelectric — ferromagnetic composites // Archives of Metallurgy and Materials. 2013. Vol. 58. Iss. 4. DOI: 10.2478/amm-2013-0168.
Головин И.С. Внутреннее трение и механическая спектроскопия металлических материалов : уч. для студентов вузов, обуч. по направл. 150400 «Металлургия» и специальности 150702 «Физика металлов». М., 2012.
Сидоров М.Н., Родионов А.А., Черкашин В.С. К теории магнитоупругого затухания в ферромагнетиках // ФММ. 1981. Т. 52. Вып. 5.
Акулов Н.С., Кринчик Г. С. О свойствах ферромагнетиков в динамическом режиме // Изв. АН СССР. Физика. 1952. Т. 16. № 5.
Kornetzki М. Uber die Dampfung mechaischer Schwingungen durch magnetische Hysteris // Zs. fur Phys. 1943. Vol. 121. № 9-10.
Кекало И.Б., Лифшиц Б.Г., Лобов Л.А., Столяров В.Л. О связи между магнитоупругим затуханием и магнитными свойствами никеля // Механизмы внутреннего трения в полупроводниковых и металлических материалах. М., 1972.
Гриднев С.А., Павлов В.С., Постников В.С., Турков С.К. Внутреннее трение в сегнетоэлектриках // Аналитические возможности метода внутреннего трения. АН ССР. М., 1973.
Ефремов В.В., Родионов А.А. Сопоставление поведения внутреннего трения и площади доменных границ монокристаллического кремнистого железа // Известия вузов. Физика. 1978. № 10.
Родионов A.A. Осцилляционный вклад в дислокационное затухание ферромагнетиков // Известия вузов. Физика. 1975. № 9.
Родионов А.А. Влияние магнитного поля на дислокационное затухание в ферромагнетиках. Курск, 1982.
Гордиенок Э.И., Родионов А.А., Помогайбо В.Д. Об изменении соотношения магнитной и немагнитной составляющих внутренного трения ферромагнетиков // Известия вузов. Физика. 1978. № 2.
Copyright (c) 2022 Людмила Павловна Петрова , Николай Михайлович Игнатенко , Анастасия Александровна Булгакова
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Izvestiya of Altai State University is a golden publisher, as we allow self-archiving, but most importantly we are fully transparent about your rights.
Authors may present and discuss their findings ahead of publication: at biological or scientific conferences, on preprint servers, in public databases, and in blogs, wikis, tweets, and other informal communication channels.
Izvestiya of Altai State University allows authors to deposit manuscripts (currently under review or those for intended submission to Izvestiya of Altai State University) in non-commercial, pre-print servers such as ArXiv.
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License (CC BY 4.0) that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
