1. 자기 포화 (Magnetic Saturation)
ㅇ (현상)
- 강자성체 자화 시에, 외부 자장을 점점 증가시키면 자속 밀도도 증가하는데,
- 어느 순간, 자성체 내 자구(磁區)들이 외부 자계 방향으로 배열하게 되면,
- 그때 부터, 외부에서 아무리 강한 자기장을 가해도,
- 더이상 자성체 내의 자속밀도가 증가를 하지 않는 현상
ㅇ (관계식)
- Bs = μ0H + Ms
. Bs : 포화 자속밀도 (Saturation Magnetic Flux Density) : [Telsa]
.. 외부 인가 자기장에 따라 우선 Ms으로 자화가 포화되고,
.. 자속밀도는 외부 자기장과 함께 계속 증가하므로,
.. 엄밀한 의미에서 포화 자속밀도는 없으나,
.. 통상, 최대 인가 가능 자기장 Hm에서의 최대 자속밀도 Bm를 가리킴
- H : 외부 인가 자계 : [A/m]
- Ms : 자성체의 자기 포화 (Magnetic Saturation) : [Telsa]
. 자화된 물질에서 비롯되는 (자기유도), 자속의 밀도 량
ㅇ (그래프)
- 자기 포화는, B-H 곡선(자속 밀도 B vs 자기장 H)에서 곡선이 평탄해지는 구간으로 나타냄
. 자기장 H가 증가할수록 자속밀도 B도 증가하지만,
. 포화 영역에 도달하면 자속밀도 B가 거의 일정하게 유지됨
2. 포화 자화, 포화 자기화 (Saturation Magnetization)
ㅇ 강자성체에서 가능한 최대 자화의 크기 : [A/m]
- 모든 자기 쌍극자가 외부 자기장에 따라 정렬되어 생성되는 최대 자화
. (최대로 정렬된 때, 자기쌍극자모멘트의 체적 밀도)
ㅇ 외부 자기장(H)이 증가할수록 자화(M)는 증가하지만,
- 일정 세기 이상에서는 모든 자기 모멘트가 평행하게 정렬되어 포화 상태에 도달함
3. 자기 포화 또는 포화 자화의 특징
ㅇ 자기 포화 또는 포화 자화는, 물질의 고유한 특성이며, 주어진 온도에서 특정한 값을 가짐
- 강자성체에서, 자기 포화 값은 해당 물질의 자기적 성질을 평가하는 데 사용
ㅇ 특히, 대표적인 강자성 물질(철,코발트,니켈 등)은 각각 고유한 포화 값을 가짐
- 例) 공기(진공) 중에 철(Fe)의 자기 포화 값은, 약 1.6 ~ 1.7 T (테슬라) 정도