магнитостатическая энергия

МАГНИТОСТАТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ - часть энергии магнетика W_m, обусловленная магн. диполь-дипольным взаимодействием элементарных атомных магн. моментов (диполей). В приближении сплошной среды W_m можно представить в виде энергии взаимодействия намагниченности M с магнитостатич. полем Н^т:

где интегрирование производится по объёму V магнетика. Напряжённость поля Н^(П1) определяется из ур-ний магнитостатики (отсюда и назв. энергии W_n):

где В = Н^т + 4pМ - магнитная индукция магнетика (ф-лы записаны в Гаусса системе единиц). В магнетиках ограниченных размеров к (2) необходимо добавить граничные условия, заключающиеся в непрерывности тангенциальной составляющей Н^(т)> и нормальной составляющей В:

где - индукции и напряжённости магнитостатич. полей двух соседних сред (напр., магнетик - вакуум) на границе их раздела. Индекс т обозначает тангенциальную составляющую H^(m), n - единичный вектор нормали к границе раздела сред. Решение ур-ний (2) с учётом (3) можно представить в виде

где S - поверхность, охватывающая объём магнетика. Из (4) видно, что H^(m), а следовательно, и W_m обусловлены существованием величин r_m = - divM и s_т = -(Mn), называемых объёмными и поверхностными плотностями магнитостатич. "зарядов", вводимых по аналогии с электростатическими. Из (4) видно также, что Н^(m) (r) существует как в объёме магнетика, так и вне его, поскольку r относится ко всему безграничному пространству. В связи со сказанным W_n можно представить также в виде

где интегрирование осуществляется по всему безграничному пространству.

M. э. играет определяющую роль при образовании доменной структуры (см. Магнитная доменная структура ),а также магнитостатических волн, в ферро-и ферримагнетиках. Она существенно влияет и на формирование структуры доменных стенок в тонких магнитных плёнках (см., напр., Нееля стенка).

Лит.: Вонсовский С. В., Магнетизм, M., 1971;Ахиезер А. И., Барьяхтар В. Г., Пелетминский С. В., Спиновые волны, M., 1967. Б. H. Филиппов.

   <<      Предметный указатель      >>