Saturation approach law of longitudinal magnetostriction in grain-oriented ferromagnetic cubic materials

Summary

The longitudinal magnetostriction approach law to saturation of isotropic polycrystals was first obtained by Dyakov and Lee and subsequently corrected by Néel for the magnetic interaction between the grains. In this paper this work is extended to the case of longitudinal magnetostriction in grain-oriented polycrystals whose grain dispersion is characterized by a single parameterτ. The known results for the monocrystal and the isotropic polycrystal of the longitudinal magnetostriction are found in the two limitsτ = 0 andτ → ∞. From the expressions obtained one can see that in most cases of grain-oriented polycrystals the 1/H ² term of the magnetostriction saturation approach law cannot be disregarded, as in the case of very large grain dispersion. The expressions obtained further permit one to evaluate the error in magnetostriction measurements as a function of the magnetic field when complete saturation of the specimen cannot be attained. Finally, an experimental verification of the above theory for Fe-Si 3% grain-oriented strips is given.

Riassunto

La legge di approccio a saturazione della magnetostrizione longitudinale per un policristallo isotropo fu ottenuta per la prima volta da Dyakove Lee, e successivamente modificata da Néel il quale ha valutato l’effetto delle interazioni magnetiche fra i grani. In questo lavoro si estende la legge di approccio a saturazione della magnetostrizione longitudinale al caso di policristalli a grani orientati, la cui dispersione è caratterizzata da un singolo parametroτ. I noti risultati relativi alla magnetostrizione longitudinale di un monocristallo e di un policristallo isotropo si ottengono rispettivamente nel casoτ = 0 eτ → ∞. Dalle espressioni ottenute si può vedere che in molti casi di policristalli a grani orientati il termine in 1/H ² della legge di approccio a saturazione della magnetostrizione longitudinale non può essere trascurato (almeno fino a saturazione tecnica), a differenza di quanto avviene nei policristalli pressocché isotropi. La legge ottenuta permette inoltre di valutare l’errore che si commette nelle misure di magnetostrizione in funzione del campo, quando non si raggiunge la completa saturazione del materiale. Infine si effettua una verifica sperimentale delle espressioni ricavate, su lamierini di Fe-Si 3% a grani orientati.

Резюме

Закон аппроксимации насыщения продольно й магнитострикции в из отроПных поликриста ллах был впервые полу чен ДьяКовым и Ли, а зат ем исправлен Нило впервые получен ДьяК овым и Ли, а затем испра влен Нилом для магнит ного взаимодействия между зернами. В этой с татье указанные для магнитного взаим одействия между зерн ами. В этой статье указ анные статье указанные работы обобщаются на случай продольной магнитострикЦии в те кстурированньIс поли кристаллах, дисперси я зерен которых харак теризуетq дисперсия зерен кото рых характеризуется единственным параме тром единственным параме тром т. В двух предельных сл учаях т=0 и т -оо получаю тся известные результат ы для монокристалла и изотроПного ПоЛикри стаЛЛа. Из полученных выражений ПоЛикристаЛЛа. Из пол ученных выражений можно видеть, что в бол ьшинстве текстуриро ванных ПоПикпистаЛЛов нель зя не учитывать член 1 /Н2 для закона аЛЛрокси маЦии насыЩения магн итострикции, как аЛЛроксимаЦии насыЩ ения магнитострикци и, как в случае очень большо й дисперсии зерен. Зат ем полученные выражени я позволяют вычислит ь ошибки при измерени ях магнитострикции, к ак функции магн измерениях магнитос трикции, как функции м агнитного поля, поля, когда не может быть по лучено полное насыще ние образца. В заключение, приводи тся экспериментальн ая проверка вьППеука занной теории для тек стурированньПс поло сок F вьППеуказанной теор ии для текстурирован ньПс полосок Fe-Si 3%. Fe-Si 3%.