Домени
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Домени

Домени, 1) феромагнітні Д. (області мимовільної намагніченості) — намагнічені до насичення частини об'єму феромагнетика (лінійні розміри, що зазвичай мають ~10 -3 —10 -2 см ), на яких він розбивається нижче за температуру Кюрі (див. Кюрі точка ). Вектори намагніченості Д. у відсутність зовнішнього магнітного поля орієнтовані т. о., що результуюча намагніченість феромагнітного зразка в цілому, як правило, дорівнює нулю. Д. доступні безпосередньому спостереженню (за допомогою мікроскопа): при покритті поверхні феромагнетика шаром суспензії, що містить феромагнітний порошок, частки порошку осідають в основному на кордонах Д. і змальовують їх контури. Широко застосовують і ін. методи дослідження доменної структури, зокрема магнітооптичний, такий, що володіє більшою роздільною здатністю (див. Керр ефект, Фарадея ефект ). Розбиття феромагнетика на Д. пояснюється наступними причинами. Якби весь феромагнетик був намагнічений до насичення в одному напрямі, то на його поверхні виникли б магнітні полюси і в навколишньому просторі було б створено магнітне поле. Для цього потрібний більше енергії, чим при розбитті феромагнетика на Д., при якому магнітне поле поза зразком відсутнє ( магнітний потік замикається усередині зразка). При незмінному об'ємі і постійній температурі у феромагнетику реалізуються лише такі доменні структури, для яких вільна енергія мінімальна.

  Напрям векторів намагніченості Д. зазвичай збігається з напрямом осей легкого намагнічення . В цьому випадку для феромагнетика виконується умова мінімуму енергії магнітній анізотропії . При зменшенні розмірів феромагнетика до деякої критичної величини розбиття на Д. може стати енергетично невигідним, утворюється так звана одиндоменна структура: кожна феромагнітна частка є одним Д. На практиці це реалізується у феромагнітних порошкових матеріалах і ряду гетерогенних сплавів (див. Магнітні матеріали ).

  А. Ст Ведяєв, Ст Е. Роде.

  2) Сегнетоелектрічеськие Д. — області однорідної спонтанної (мимовільною) поляризації в сегнетоелектріках. Наявність поляризації у відсутність зовнішнього електричного поля (спонтанній поляризації) є відмітною особливістю сегнетоелектріков. Проте зазвичай сегнетоелектрічеськие кристали не бувають однорідно поляризованими. Вони майже завжди розбиваються на Д., т.к. многодоменноє стан в порівнянні з одиндоменним характеризується меншою енергією (див. Сегнетоелектріки ).

  В сусідніх Д. напрям вектора спонтанній поляризації різний, а величина — однакова ( мал. 1 ). Поперечні розміри Д. зазвичай порядку 10 -5 —10 -3 см . Перехідна область між Д. (доменний кордон, або стінка) має ширину ~10 -7 см (інколи до 10 -5 см ). Доменна конфігурація залежить від розмірів і форми зразка, наявність неоднородностей і дефектів в кристалі і т.п., а також від симетрії кристала, яка визначає число можливих напрямів спонтанній поляризації. Наприклад, в сегнетової солі — 2 можливих антипаралельних напрями, в титанату барії Batio 3 (модифікації тетрагона) — 6 напрямів ( мал. 2 ).

  Наявність Д. істотно впливає на всі властивості сегнетоелектріков, перш за все на їх електричні властивості. Під дією електричного поля збільшуються розміри Д. з поляризацією, направленою по полю, і зменшуються Д. з протилежною поляризацією (за рахунок руху доменних стінок). Можуть також зароджуватися і зростати нові Д. Ізмененіє і утворення нових Д. визначають високу діелектричну проникність, а також вигляд і розміри петлі гістерезису в сегнетоелектріках. Рух доменних кордонів обумовлює основну частину діелектричних втрат .

  Д. спостерігаються і досліджуються різними методами. Найбільш важливі відомості про будову Д. були отримані оптичними методами за допомогою поляризаційного мікроскопа . У поляризованому світлі одні Д. виглядають світлішими, інші — темніше ( мал. 3 ). Д. на поверхні кристала можна спостерігати методом того, що труїть і методом порошків. У першому випадку використовується різна швидкість того, що труїть, а в другому — різна інтенсивність осадження часток порошку в місцях виходу на поверхню кристала Д. з різною поляризацією ( мал. 4 ).

  3) Д. називаються також області напівпровідника з разним питомим опором і різною напруженістю електричного поля. На такі Д. розшаровується напівпровідник з n-образною вольтамперной характеристикою в досить сильному зовнішньому електричному полі (див. Ганна ефект ).

  А. П. Льованюк, Д. Р. Санников.

 

  Літ.: Вонсовський С. Ст, Магнетизм, М., 1971; Киренський Л. Ст, Магнетизм, 2 видавництва, М., 1967; Іона Ф., Ширане Д., Сегнетоелектрічеськие кристали, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1965; Желудев І. С., Фізика кристалічних діелектриків, М., 1968; його ж, Електричні кристали, М., 1969.

Мал. 5. Доменна структура кристала трігліцинсульфата (ТГС), виявлена методом того, що труїть. Домени мають форму стрижнів.

Мал. 2. Зміна поляризації під час переходу через доменний кордон.

Мал. 4. Домени в сегнетової солі в поляризованому світлі.

Мал. 3. Схематичне зображення доменів і їх поляризації в модифікації тетрагона Batio 3 ; знаки סּ і  показують, що поляризація перпендикулярна плоскості, на якій знак змальований, і направлена так, як показують стрілки на плоскості.