Rayleigh-Gesetz (Magnetismus)

Das Rayleigh-Gesetz (benannt nach seinem Entdecker John William Strutt, 3. Baron Rayleigh^[1]) beschreibt die Änderung der Magnetisierung von ferromagnetischem Material bei magnetischen Feldstärken Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): H kleiner als die Koerzitivfeldstärke Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): H_c.

Ferromagnetische Materialien bestehen aus weissschen Bezirken, welche durch Bloch-Wände voneinander getrennt sind. Wird nun ein kleines magnetisches Feld $H$ an das Material angelegt, so wachsen diese weissschen Bezirke, da die Bloch-Wände sich verschieben. Rayleigh leitete daraus die lineare und quadratische Abhängigkeit der Magnetisierung Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): M von der Feldstärke her:

M = χ_{0} \cdot H + α_{R} \cdot μ_{0} \cdot H^{2}

mit

der magnetischen Anfangssuszeptibilität Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): \chi_0 , welche die anfängliche Magnetisierbarkeit der Materie in dem kleinen Feld $H$ angibt
der Rayleigh-Konstante Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): \alpha_R , die die irreversiblen Barkhausensprünge beschreibt
der magnetischen Feldkonstanten $μ_{0} .$

In analoger Weise kann das Rayleigh-Gesetz auch verwendet werden, um die Änderung der elektrischen Polarisation von ferroelektrischem Material bei kleinen elektrischen Feldern zu beschreiben.^[2]

Referenzen

↑ Lord Rayleigh: On the behaviour of iron and steel under the operation of feeble magnetic forces. In: Phil. Mag. 23. Jahrgang, 1887, S. 225–248, doi:10.1080/14786437108216375.
↑ D. V. Taylor und D. Damajanovic, J. Appl. Phys. 82 (1997) 1973

Literatur

Helmut Kronmüller, Manfred Fähnle: Micromagnetism and the microstructure of ferromagnetic solids. Cambridge University Press, 2003, ISBN 00521331358, S. 148.
Cullity: Introduction to magnetic materials. Addison-Wesley, 1972, S. 342.

Siehe auch

Preisach-Modell
Jiles-Atherton-Modell

[1] Lord Rayleigh: On the behaviour of iron and steel under the operation of feeble magnetic forces. In: Phil. Mag. 23. Jahrgang, 1887, S. 225–248, doi:10.1080/14786437108216375.

[2] D. V. Taylor und D. Damajanovic, J. Appl. Phys. 82 (1997) 1973

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