Отримано аналітичні вирази парних гармонічних складових комплексних амплітуд динамічних магнітних проникностей у процесі перемагнічування феромагнетика 1-ї групи за безгістерезисною кривою в режимі магнітної індукції, а також результуючих складових гармонік квазістатичних магнітних проникностей.

Індекс рубрикатора НБУВ: З222.3

Рубрики:

Вимірювання магнітних характеристик феромагнітних матеріалів

Шифр НБУВ: Ж14164 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Теоретично досліджено вплив напруги зміщення на магнітоопір магнітного тунельного переходу з східчастим потенційним бар'єром у межах двозонної моделі вільних електронів у феромагнітних електродах. Показано, що залежність магнітоопору магнітного тунельного переходу від напруги зміщення має різний вигляд в залежності від типу та товщини ізоляторів, які складають східчастий тунельний потенційний бар'єр. Знайдено, що магнітоопір магнітного тунельного переходу може змінювати свій знак та осцилювати зі збільшенням напруги зміщення. Встановлено, що зміна знаку магнітоопору зв'язана зі збільшенням коефіцієнта проходження електронів основної поляризації через магнітний тунельний перехід за умов зміни взаємної орієнтації намагніченостей феромагнітних електродів з паралельної на антипаралельну.

Теоретически исследовано влияние напряжения смещения на магнитосопротивление магнитного туннельного перехода со ступенчатым потенциальным барьером в рамках двухзонной модели свободных электронов в ферромагнитных электродах. Показано, что зависимость магнитосопротивления магнитного туннельного перехода от напряжения смещения имеет различный вид в зависимости от типа и толщины изоляторов, образующих ступенчатый туннельный потенциальный барьер. Найдено, что магнитосопротивление магнитного туннельного перехода может изменять свой знак и осциллировать с увеличением напряжения смещения. Установлено, что изменение знака магнитосопротивления связано с увеличением коэффициента прохождения электронов основной поляризации через магнитный туннельный переход при изменении взаимной ориентации намагниченностей ферромагнитных электродов с параллельной на антипараллельную.

The influence of the bias voltage on the magnetoresistance of a magnetic tunneling junction with a step-like potential barrier has been studied theoretically in the frame of a two-band model of free electrons in ferromagnetic electrodes. It is shown that the dependence of the magnetoresistance of the magnetic tunneling junction on the bias voltage can be different according to the type and the thickness of the isolators forming a step-like tunneling potential barrier. It has been found out that the magnetoresistance of the magnetic tunneling junction can change its sign and oscillate with increasing bias voltage. It has been shown that the sign reversal of the magnetoresistance is related to the increase in the transmission coefficient of majority electrons through the magnetic tunneling junction as the mutual orientation of magnetization of ferromagnetic electrodes switches from parallel to antiparallel

Зазначено, що інтегральне рівняння щодо поверхневих джерел (поверхневої щільності магнітного заряду, лінійної щільності струму на поверхні феромагнетика чи поверхневої щільності подвійного шару зарядів) доповнюється виразами для закону повного струму в інтегральній формі для контурів, що проходять через робочу область. Ця система інтегральних співвідношень зводиться до перевизначеної системи лінійних алгебричних рівнянь (СЛАР), яка, у свою чергу, зводиться до спільної СЛАР із квадратною матрицею, що надалі розв'язується. Цей прийом істотно збільшує точність визначення поля в робочій області.

Описано модель гістерезису, що відтворює магнітну акомодацію. Сутність методу, на якому базується модель, полягає в комбінації моделі без пам'яті, акомодація якої завжди завищена, і моделі з пам'яттю, акомодація якої дорівнює нулю. Ефективність моделі проілюстровано частковими циклами, що починаються на межовій петлі гістерезису, а також складним безперервним процесом, що складається з ряду послідовних циклів.

Індекс рубрикатора НБУВ: З222.3-53

Рубрики:

Вимірювання магнітних характеристик феромагнітних матеріалів

Шифр НБУВ: Ж69973 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розроблено двопараметрові електромагнітні методи, що базуються на використанні екстремумів функцій перетворення, для безконтактного контролю магнітної проникності та питомої електричної провідності феромагнітних пластин, стрічок, а також питомої електричної провідності, площі поперечного перерізу та товщини немагнітних плоских виробів. Створено теоретичні основи, що описують проникнення змінного магнітного поля в плоский металевий виріб і на підставі цих положень одержано співвідношення для визначення універсальних функцій перетворення під час проникнення магнітного поля з однієї і з двох широких боків пластини. Запропоновано методику розрахунку очікуваних значень компонентів сигналів електромагнітного перетворювача з плоским виробом, а також методику розрахунку похибок спільного контролю магнітного, електричного та геометричного параметрів для магнітного та немагнітного плоского виробу в екстремальному та неекстремальному режимі роботи трансформаторного електромагнітного перетворювача.

Дисертацію присвячено питанням розробки та дослідження методів корекції динамічних магнітних характеристик і параметрів плоских виробів, виконаних з феро- та слабомагнітних матеріалів. У дисертації запропоновано нові методи відновлення квазістатичних магнітних кривих індукції та намагнічення феро- та слабомагнітних пластин з урахуванням методичних похибок за експериментально отриманими динамічними характеристиками. Встановлено критерії слабого загасання магнітного поля в зразках, розроблено методи визначення критичних значень товщин феро- та слабомагнітних виробів і частот зміни магнітного поля.

Досліджено взаємозв'язок між магнітною анізотропією осердя ферозондового перетворювача магнітного поля з маятникоподібним збудженням у схрещених магнітних полях і проявами феромодуляційного ефекту у сигналі відгуку. Базуючись на властивостях симетрії математичних функцій, що описують часові залежності сигналу відгуку феромодуляціного перетворювача, встановлено орієнтаційні положення дискового осердя ферозонда у площині коливань вектора сумарного поля, за яких у сигналі відгуку не виникає хибних гармонік, пов'язаних з магнітною анізотропією. Зокрема, такі симетричні азимутальні положення знайдено для випадків одновісної анізотропії та кубічної кристалографічної анізотропії матеріалу дискового осердя з орієнтацією площини диска {100} і {111}. Реалізований підхід можна поширити і на інші види симетрії магнітної анізотропії, а також змішану анізотропію.

Рассмотрен вариант аналитического описания остаточной и индуктивной намагниченности, а также магнитного поля продольно намагниченного цилиндра. Исследованы особенности представления внешнего и внутреннего магнитного поля на основе цилиндрических гармоник для случая однородно намагниченного цилиндра и для случая намагниченности по заданной аналитической функции. Результаты для случая однородно намагниченного цилиндра получены при использовании двух моделей намагниченности: на основе фиктивных магнитных зарядов и на основе пространственного распределения магнитных диполей. Рассмотрено внешнее магнитное поле индуктивно намагниченного цилиндра, которое может быть представлено аналогично случаю с остаточной намагниченностью на основе цилиндрических гармоник.

Приведены экспоненциальные и гиперболические уравнения, реализованные для аппроксимации кривых намагничивания применяемых в электромашиностроении электротехнических сталей, чугуна, а также железомедных композиций с пониженной магнитной проницаемостью.

Розв’язано науково-прикладну задачу оптимального проектування джерел магнітного поля із феромагнітними елементами конструкції й об'ємною робочою зоною. Розроблено гібридний метод глобальної оптимізації роєм частинок з еволюційним формуванням складу рою, ефективний для розв’язання обернених задач з алгоритмічно заданою цільовою функцією. Створено біонічний метод оптимального параметричного синтезу джерел магнітного поля, економний у сенсі обчислювальних витрат. Спроектовано джерела магнітного поля, які успішно апробовані та впроваджені у виробництво.

Рассмотрены вопросы построения сравнительно недорогого, доступного в изготовлении вибрационного магнитометра и его использования для измерения магнитных параметров ферромагнитных сплавов, анализа фазовых превращений в них в широком интервале температур. Приведены принципы конструирования, схемные решения и параметры широкодиапазонного магнитометра для магнитного фазового анализа сплавов. Магнитометр позволяет наблюдать широкий круг процессов в динамике, сопровождающихся изменением намагниченности исследуемого объекта. Высокие характеристики магнитометра достигнуты благодаря преобразованию сигнала методом синхронного детектирования. Эффективность применения магнитометра подтверждена результатами экспериментальных исследований литых сплавов для постоянных магнитов на основе Fe - Ni - Al - Co, деформируемых магнитотвердых Fe - Cr - Co сплавов, ряда конструкционных материалов и их поверхностных слоев после различных видов поверхностной обработки, аморфных магнитных материалов, магнитных суспензий на основе металлических расплавов.

Отмечено, что нелинейные свойства среды приводят к искажению синусоидальной формы магнитной индукции, напряженности переменного магнитного поля и вихревых токов в толще ферромагнетика. Известно, что в высоконагруженных магнитных системах содержание высших гармоник в питающем токе и магнитной индукции может достигать значительных величин, которые необходимо учитывать. Для учета несинусоидального характера переменного электромагнитного поля применен метод конечных элементов с представлением временных зависимостей тригонометрическим полиномом. Проведено сравнение численных результатов данного подхода с подходом, использующим метод комплексных амплитуд, реализованный в пакете COMSOL, в котором нелинейность учитывается путем установления соответствия амплитуд эквивалентных синусоид магнитной индукции и напряженности поля. Сравнение результатов проводилось по интегральному и локальному тепловыделению при синусоидальном токе и синусоидальном напряжении, возбуждающих поле. Получены относительные значения погрешностей метода комплексных амплитуд.

Для підвищення точності діагностування феромагнетних елементів конструкцій за допомогою методу магнетопружної акустичної емісії запропоновано структури систем збудження сигналу, які забезпечують стабільність і рівність наперед заданому значенню амплітуди струму перемагнечення чи індукції збуджувального магнетного поля. Проаналізовано функціонування систем та оцінено їх динамічні властивості.

Первая часть работы посвящена описанию применения явления эластомагнетизма в магнитоэластичных датчиках силы давления, вторая - сосредоточена на экспериментальной проверке исходных параметров (выходного напряжения и эффективного напряжения на выходе) магнитоэластичных датчиков. Цель работы - определение того, коррелируются ли значения магнитной индукции, полученные в результате работы модели магнитоэластичных датчиков в среде COSMOS/EMS и использованные для расчетов выходных параметров, с экспериментальными результатами. Преимуществом магнитоэластичных датчиков является их относительно высокая чувствительность и возможность применения исходной величины без потребности в усилении сигнала. По сравнению с другими датчиками, магнитоэластичные датчики более массивные, однако их форма и строение наделяют их лучшими механическими характеристиками, сопротивлением к перегрузкам, влажности воздуха, пыли, возмущениям и вибрациям. Недостатки магнитоэластичных датчиков заключаются в более высоком энергопотреблении и погрешностях датчика. В данном исследовании предоставлена проверка эффективных значений выходных параметров (напряжений) магнитоэластичных датчиков, полученных экспериментально, а также на основе выполненных вычислений. При расчетах были использованы значения магнитной индукции, полученные на основе многочисленных решений магнитного поля в сердечнике датчика.