Loop de histerese e sua aplicação na gravação magnética

Loop de histerese e sua aplicação na gravação magnética
Loop de histerese e sua aplicação na gravação magnética
Anonim

Em um grau ou outro, todas as substâncias possuem propriedades magnéticas, porém, aquelas que pertencem à classe dos ferromagnetos possuem estrutura própria, o que lhes permite manter um campo direcionado. Essa qualidade é amplamente utilizada para registrar informações em camadas cuja superfície pode ser orientada, criando uma "memória". Durante a magnetização, é usado um fenômeno físico, que pode ser descrito pela palavra "lag". Graficamente, é representado pelo chamado loop de histerese.

ciclo de histerese
ciclo de histerese

Os ferromagnetos possuem a capacidade de magnetizar espontaneamente, sua estrutura molecular contém domínios, ou seja, centros de magnetização, porém, a multidirecionalidade das linhas de força compensam mutuamente sua ação, e portanto um pedaço de ferro ou níquel comum não cria seu próprio campo magnético.

Para que um ferroímã se torne um ímã, os campos magnéticos dos domínios devem ser orientados em uma direção, para a qual devem ser submetidos a uma ação de campo externo, durante a qual aparece um loop de histerese.

loop de histerese é
loop de histerese é

O aumento da intensidade do campo magnético em torno de um ferromagneto leva a uma orientação anteriordomínios caóticos e seu próprio campo direcionado, enquanto o gráfico desses dois parâmetros tem um ponto de saturação superior, no qual o material se torna um domínio único. Ao criar um campo na direção oposta, é possível atingir o ponto de saturação mais baixo, mas a linha do diagrama não repetirá seu curso direto, mas será deslocada de volta, pois é necessária energia adicional para reorientar os domínios. O loop de histerese é um loop de ambiguidade expresso graficamente dos valores de intensidade em relação à indução nas direções direta e reversa.

loop de histerese de um ferromagneto
loop de histerese de um ferromagneto

Na verdade, muitos processos mecânicos também são caracterizados por um atraso associado a uma mudança na direção da ação para o oposto. Por exemplo, sob deformações elásticas, os corpos também mudam suas dimensões de forma ambígua, e seus gráficos são o mesmo loop de histerese. A inércia é inerente a qualquer processo físico.

A propriedade dos ferromagnetos de reter sua magnetização é a base do princípio da gravação magnética.

Nos primeiros gravadores, um fio de ferro era usado como portador, que, passando pelo cabeçote de gravação, que é uma bobina de indutância, era magnetizado dependendo da intensidade do campo que criava. Então, à medida que o equipamento melhorou, eles começaram a usar uma fita com uma camada de uma substância em pó depositada sobre ela, que possui propriedades magnéticas mais fortes, no entanto, o princípio geral permaneceu in alterado. O loop de histerese de um ferromagneto cria as condições para preservar aesta informação relevante.

Gravadores domésticos praticamente não são usados hoje, no entanto, isso não significa que o princípio de seu funcionamento tenha perdido seu significado. Nos computadores modernos, o mesmo princípio de registro magnético, que é baseado em um loop de histerese, é usado para acumular informações em discos rígidos.

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