磁歪の原因（２）

磁歪

磁気モーメントが、ある間隔で平行に並んでいる状況を考えます。

1. ↑ ↑ ↑
2. → → →

(矢印が磁気モーメント)

上図では、１も２も各磁気モーメントが等間隔に配置されていますが、実際には、磁気モーメント間には、１の場合斥力が、２の場合引力が作用します。 その結果、実際の長さは次のようになっているはずです。

1. ↑　↑　↑
2. →→→

上の例に示される通り、磁気モーメントを同方向に並べると、その向きに応じて、歪を生じます。大雑把にいえば、これが磁区が歪む理由です。

再び磁区

強く磁化した状態とは、各磁区の磁気モーメントの方向がそろった状態です。このとき、各磁区の歪の方向に磁性体全体も歪みます。

一方、磁化していない状態とは、各磁区の磁気モーメントがバラバラな方向を向いている状態です。このとき、各磁区の歪の方向もバラバラになるので、全体としては歪は打ち消されてしまいます。

これらの理由から、磁性体全体の磁化に応じて磁性体全体にも歪みが生じます。

補足

実際には、磁気モーメント間の磁気クーロンポテンシャルではなくて、スピン間の交換相互作用のほうが強いので、上記の説明はそのままでは正しくありません。もう少し、ややこしくなります。ただ、イメージは、そんなに違ってはいません。

要は、磁化方向に応じてに歪む、ということです。