Почему у ферромагнетиков после намагничивания атомы имеют один и тот же строго ориентированный магнитный момент ?

.

Ферромагнетик в намагниченном состоянии (постоянный магнит), это метастабильное состояние ферромагнетика.
Основному состоянию с глобальным минимумом энергии соответствует ферромагнетик в размагниченном состоянии. То есть когда ферромагнетик разбит на мелкие области, домены, с локальной однородной намагниченностью внутри доменов. Но все домены имеют разное направление намагниченности и поэтому суммарный магнитный момент всего образца равен нулю (с хорошей степенью точности).

Самопроизвольно постоянный магнит не может перейти в состояние с более низкой энергией, так как метастабильное состояние представляет собой локальный минимум энергии, который отделен от глобального минимума энергии потенциальным барьером. Нужна дополнительная энергия для преодоления этого энергетического барьера.

Величина этого энергетического барьера равна, так называемой, энергии зародышеобразования, то есть энергии образования зародыша домена с обратной намагниченностью. Намагниченный ферромагнетик, это как бы один большой домен. Внутри него должен образоваться хотя бы один домен с обратной намагниченностью. Как только образуется зародыш такого домена с обратной намагниченностью, так его доменные границы тут же сами собой смещаются под действием магнитостатики так, что этот домен будет занимать половину всего объема образца. (В реальных образцах могут образовываться одновременно сотни тысяч зародышей новой намагниченности.)

Нужна дополнительная энергия на образование этого зародыша нового домена.

Почему?

Потому что границы между доменами (доменные стенки) имеют колоссальную избыточную энергию.
Дело в том, что для ферромагнетика минимум энергии имеют два соседних атома, если их магнитные моменты направлены в одну и ту же сторону. (Это свойство ферромагнитного состояния.) А в доменных стенках. магнитные моменты двух соседних атомов уже не направлены в одну и ту же сторону. (Идет постепенный разворот магнитных моментов на расстоянии 100-1000 атомов.)

Поэтому доменные стенки всегда имеют избыточную энергию. В этом, кстати, причина того, что ферромагнетик не дробится на домены размером с одно межатомное состояние. Типичные размеры доменов, это 10'000-100'000 межатомных расстояний. Магнитостатическое взаимодействие магнитных моментов атомов хочет, чтобы размеры доменов стали как можно меньше. Но при этом растет суммарная площадь доменных стенок, то есть растет энергия доменных границ. Поэтому глобальному миниму энергии соответствует некоторый равновесный размер доменов, соответствующий компромиссу между магнитостатической энергией и энергией доменных границ.

Поэтому все способы размагничивания ферромагнетиков связаны с накачкой их дополнительной энергией (нагревание, переменные поля, ультразвук и т. д.).

Почитайте о доменах и петле гистерезиса. Вы неверно понимаете явление.

было. фрагментами

А магнитный гестерезис и магнитострикцию в ФМ ты уже освоил? У ФМ насыщение происходит при взаим-и со слабым магнитным полем из-за уже исходной насыщенности доменов.

такова природа бытия

Я так понимаю, что теперь нас ждёт увлекательнейшее разоблачение лжи учёных о ферромагнетизме.
Оставайтесь с нами, на Первом Канале! :)))

В каждой теме своя загадка и ложь.

Вовчик, ты по-хорошему, похоже, не понимаешь. Будет тебе на орехи.