Домены

Домены (далее Д) 1) ферромагнитные Д (области самопроизвольной намагниченности) - намагниченные до насыщения части объема ферромагнетика (обычно имеющие линейные размеры ~10-3-10-2 см), на которые он разбивается ниже температуры (см. Кюри точка). Векторы намагниченности Д в отсутствие внешнего поля ориентированы т. о., что результирующая намагниченность ферромагнитного образца в целом, как правило, равна нулю. Д доступны непосредственному наблюдению (с помощью микроскопа): при покрытии поверхности ферромагнетика слоем суспензии, содержащей ферромагнитный порошок, частицы порошка оседают в основном на границах Д и обрисовывают их контуры. Широко применяют и др. методы исследования доменной структуры, в частности обладающий большей разрешающей способностью (см. Керра эффект, Фарадея эффект). Разбиение ферромагнетика на Д объясняется следующими причинами. Если бы весь ферромагнетик был намагничен до насыщения в одном направлении, то на его поверхности возникли бы полюсы и в окружающем пространстве было бы создано поле. Для этого требуется больше энергии, чем при разбиении ферромагнетика на Д, при котором поле вне образца отсутствует (магнитный поток замыкается внутри образца). При неизменном объеме и постоянной температуре в ферромагнетике реализуются лишь такие доменные структуры, для которых свободная энергия минимальна.   Направление векторов намагниченности Д обычно совпадает с направлением осей легкого намагничивания. В этом случае для ферромагнетика выполняется условие минимума энергии магнитной анизотропии. При уменьшении размеров ферромагнетика до некоторой критической величины разбиение на Д может стать энергетически невыгодным, образуется так называемая однодоменная структура: каждая ферромагнитная частица представляет собой один Д На практике это реализуется в ферромагнитных порошковых материалах и ряде гетерогенных сплавов (см. Магнитные материалы).   А. В. Ведяев, В. Е. Роде.   2) Сегнетоэлектрические Д - области однородной спонтанной (самопроизвольной) поляризации в сегнетоэлектриках. Наличие поляризации в отсутствие внешнего электрического поля (спонтанной поляризации) является отличительной особенностью сегнетоэлектриков. Однако обычно сегнетоэлектрические не бывают однородно поляризованными. Они почти всегда разбиваются на Д, т.к. многодоменное состояние по сравнению с однодоменным характеризуется меньшей энергией (см. Сегнетоэлектрики).   В соседних Д направление вектора спонтанной поляризации различно, а величина - одинакова (рис. 1). Поперечные размеры Д обычно порядка 10-5-10-3 см. Переходная область между Д (доменная граница, или стенка) имеет ширину ~10-7 см (иногда до 10-5 см). Доменная конфигурация зависит от размеров и формы образца, наличия неоднородностей и дефектов в кристалле и т.п., а также от симметрии кристалла, которая определяет число возможных направлений спонтанной поляризации. Например, у сегнетовой соли - 2 возможных антипараллельных направления, у 3 (тетрагональной модификации) - 6 направлений (рис. 2).   Наличие Д существенно влияет на все свойства сегнетоэлектриков, прежде всего на их электрические свойства. Под действием электрического поля увеличиваются размеры Д с поляризацией, направленной по полю, и уменьшаются Д с противоположной поляризацией (за счет движения доменных стенок). Могут также зарождаться и расти новые Д Изменение и образование новых Д определяют высокую диэлектрическую проницаемость, а также вид и размеры петли гистерезиса в сегнетоэлектриках. Движение доменных границ обусловливает основную часть диэлектрических потерь.   Д наблюдаются и исследуются различными методами. Наиболее важные сведения о строении Д были получены оптическими методами с помощью поляризационного микроскопа. В поляризованном свете одни Д выглядят светлее, другие - темнее (рис. 3). Д на поверхности можно наблюдать методом травления и методом порошков. В первом случае используется различная скорость травления, а во втором - разная интенсивность осаждения частиц порошка в местах выхода на поверхность Д с различной поляризацией (рис. 4).   3) Д называются также области полупроводника с разным удельным сопротивлением и разной напряженностью электрического поля. На такие Д расслаивается полупроводник с -образной вольтамперной характеристикой в достаточно сильном внешнем электрическом поле (см. Ганна эффект).   А. П. Леванюк, Д Г. Санников.     Лит.: Вонсовский С. В., Магнетизм, М., 1971; Киренский Л. В., Магнетизм, 2 изд., М., 1967; Иона Ф., Ширане Д, Сегнетоэлектрические пер. с англ., М., 1965; Желудев И. С., Физика диэлектриков, М., 1968; его же, Электрические М., 1969.