物理的な留意事項： 磁気媒体

概要

テスラ範囲で磁化に適した特性を持つ磁気材料は、電磁アプリケーションで特に注目されます。

材料特性

いくつかの材料には、好都合な電気特性があります。これらには次の3つの共通特性があります：

• 原子が磁気モーメントを持つ： 遷移元素（鉄、ニッケル、コバルトなど）または希土類元素（ネオジム、サマリウム、ガドリニウム、ジスプロシウムなど）
• 隣接する原子の磁気モーメントが、互いに平行な方向を向く。これは、強磁性、反強磁性、またはフェリ磁性の挙動と呼ばれます。
• 磁気モーメントの相互作用は熱運動に抵抗するのに十分な強さである。実際には、キュリー温度という、限界温度が常に存在し、その温度を超えると磁気モーメントの配列の乱れが広がります。

磁化法則

磁気材料は自発的に磁化することはありません。励磁磁界Hを適用することにより、磁化エネルギーを指定する必要があります。

硬質および軟質磁気材料： 定義

一部の材料では、磁気モーメントの向きが容易に変化し、小さな励磁磁界のみで局所的な磁化値が変わります。このような材料を軟質磁気材料と呼びます。

一方、異方性が大きい場合、磁気モーメントは容易に磁化される方向にブロックされ、外部磁界の作用には影響を受けないままとなります。このような材料を硬質磁気材料と呼びます。

このような材料の磁化法則を以下に示します。

硬質磁気材料（永久磁石）	軟質磁気材料
保磁界 > 1000A/m	保磁界 < 1000A/m

硬質および軟質磁気材料

• ほとんどのアプリケーションでは、AC磁界で軟質磁気材料が使用されます。ヒステリシスループが永続的に記述されます。注目すべきは、損失を小さくするためには、保磁界を小さくするという点です。
• 硬質磁気材料は、静磁界源として使用されます。磁化されたら、外部からどのような影響を受けても、獲得した磁化は保持する必要があります。これは、保磁界が大きいほど良好に保持されます。