מגנטוסטריקציה: תכונה של חומרים מגנטיים

מגנטוסטרקציה מוגדרת כתכונה של חומרים מגנטיים מסוימים שגורם להם לשנות את צורתם או מימדיהם כאשר הם ממגנטים על ידי שדה מגנטי חיצוני. השינוי בגודל או באורך של חומר כתוצאה ממגנטוסטרקציה תלוי בעוצמה והכיוון של השדה המגנטי החיצוני הנוסף, כמו גם בחוסר-האחידות המגנטית ובריכוז הגביש של החומר.

ניתן להשתמש במגנטוסטרקציה להמרת אנרגיה אלקטרומגנטית לאנרגיה מכנית ולהיפך, והיא מהווה בסיס ליישומים רבים כגון אקטואטורים, חיישנים, טרנסדוסרים, טרנספורמרים, מנועים ומפעלים.

מה היא מגנטוסטרקציה?

מגנטוסטרקציה התגלתה לראשונה על ידי ג'יימס ג'ול בשנת 1842 כאשר הוא הבחין שה קורה של ברזל מתארכת מעט כשהיא ממגנטת לאורך האורך שלה, ומקצרת מעט כשהיא ממגנטת לאורך הרוחב שלה. תופעה זו ידועה כעקרון ג'ול, והיא מתרחשת ברוב החומרים פרומגנטיים (חומרים שממגנטים על ידי שדה חיצוני) ובכמה חומרים פרימגנטיים (חומרים שיש להם שני תת-רשתות מגנטיות מנוגדות).

המנגנון הפיזי מאחורי מגנטוסטרקציה קשור למבנה הפנימי של חומרים מגנטיים, המורכב מאזורים מיקרוסקופיים המכונים דומיינים. לכל דומיין יש כיוון ממגנטות אחיד, המושפע מהאינרגיה האניזוטרופית המגנטית (הטנדה של החומר להתאים את הממגנטות שלו בכיוונים מסוימים של הגביש) והאנרגיה המגנטו-סטטית (הטנדה של החומר להפחית את קטבי המגנט שלו).

כאשר משדה מגנטי חיצוני נ?> ... [התרגום ממשיך כך בהמשך הדף]