Ferromagnetismus

I. Grundlagen der magnetischen Erscheinungen.- 1. Definitionen und Meßmethoden.- a) Der magnetische Dipol.- b) Die Magnetisierung.- c) Das magnetische Verhalten der Materie.- d) Der Entmagnetisierungsfaktor und die Scherung.- e) Meßmethoden.- 2. Das magnetische Moment der Atome. Diamagnetismus.- a) Bahn- und Spinmoment.- b) Diamagnetismus.- 3. Paramagnetismus.- a) Qualitative Übersicht.- b) Statistische Mechanik.- c) Theorie des Paramagnetismus.- d) Paramagnetismus im periodischen System der Elemente.- II. Allgemeine Theorie des Ferromagnetismus.- 4. Die Weißsche Theorie des Ferromagnetismus.- a) Qualitatives Verhalten der Ferromagnetika.- b) Quantitative Formulierung der Weißschen Theorie.- c) Die spontane Magnetisierung.- d) Der Paramagnetismus oberhalb des Curie-Punktes.- e) Differentialbeziehungen im ferromagnetischen Gebiet.- 5. Die Berücksichtigung der Anordnung in der Weißschen Theorie.- a) Die Langevinsche und Weißsche Theorie nach der statistischen Mechanik.- b) Vermutung über den Einfluß der Schwarmbildung auf die E(J, T)-Kurve und deren Bedeutung für die Zustandsgieichung.- c) Die Ausscheidung bei binären Mischkristallen.- d) Ferromagnetismus als Problem der Ausscheidung.- e) Einfluß der Schwarmbildung auf den Faktor W des Weißschen Feldes.- f) Die lineare Kette.- g) Die Ansätze von Néel und Bethe.- 6. Energetische und thermische Beziehungen.- a) Die Magnetisierungsarbeit.- b) Die innere Energie.- c) Die freie Energie und das thermodynamische Potential.- d) Die Anomalie der spezifischen Wärme.- e) Der magnetokalorische Effekt.- 7. Die gyromagnetischen Effekte.- a) Der Maxwell-Effekt.- b) Der Barnett-Effekt.- c) Der Einstein-de Haas-Effekt.- d) Längsmagnetisierung durch rotierende Quermagnetisierung.- 8. Über die Quantentheorie des Ferromagnetismus.- a) Elektronenspin, Pauli-Prinzip, Störungstheorie.- b) Das H2-Molekül.- c) Anwendung der Heitler-London-Methode auf das Metall.- d) Beschreibung des Ferromagnetismus mit Hilfe der Energiebänder.- e) Das Auftreten des Ferromagnetismus im periodischen System der Elemente.- III. Die Vorgänge bei der Magnetisierung.- 9. Übersicht über den Magnetisierungsvorgang.- a) Die Vorzugsrichtungen der spontanen Magnetisierung. Kristallenergie, Spannungsenergie und Feldenergie.- b) Die Elementarvorgänge bei Änderungen der Magnetisierung. Reversible und irreversible Drehungen und Wandverschiebungen.- c) Das Auftreten der verschiedenen Elementarvorgänge auf den verschiedenen Abschnitten der Magnetisierungskurve.- 10. Die Kristallenergie.- a) Zur theoretischen Deutung der Kristallenergie.- b) Messungen in den kristallographischen Hauptrichtungen. Magnetisierungsarbeit. Verlauf der Magnetisierungskurve.- c) Messungen bei beliebiger Richtung des Feldes. Remanenz. Querkomponente in hohen Feldern.- d) Übersicht über die Zahlenwerte der Kristallenergie.- e) Die Magnetisierungsarbeit in der leichten Richtung.- 11. Die Spannungsenergie.- a) Isotrope Magnetostriktion.- b) Allgemeine Form der Spannungsenergie.- 1. Die Abhängigkeit der freien Energie von den Verzerrungen und der Magnetisierungsrichtung.- 2. Die Verzerrungen bei gegebener Richtung der Magnetisierung und gegebenen Spannungen.- 3. Ermittlung der Spannungsenergie.- Zusammenstellung der wichtigsten Formeln.- 12. Die Anfangspermeabilität.- a) Der Zusammenhang zwischen der Anfangspermeabilität und den inneren Spannungen.- Anfangspermeabilität bei kleinen Spannungen.- Anfangspermeabilität bei großen Spannungen.- b) Der Höchstwert der Anfangspermeabilität.- c) Die inneren Spannungen.- Die reversible Permeabilität im Remanenzpunkt.- Die Beeinflussung der Remanenz durch äußeren Zug.- 13. Die Einmündung in die Sättigung Js.- a) Theorie des Einmündungsgesetzes bei Drehungen.- b) Experimentelles zum Einmündungsgesetz.- 14. Die irreversiblen Wandverschiebungen.- a) Die irreversiblen Vorgänge in gewöhnlichen Materialien.- b) Die großen Barkhausen-Sprünge.- 15. Die Wandenergie der 180°-Wände.- a) Theoretische Berechnung der Wandenergie.- b) Die großen Ummagnetisierungskeime.- c) Die Grenzfeldstärke H0.- d) Die reversiblen Verschiebungen der 180°-Wände.- 16. Die Koerzitivkraft.- 17. Die Magnetisierung bei schwachen Feldern.- a) Die Rayleigh-Schleife.- b) Wechselstromuntersuchungen im Rayleigh-Gebiet.- 18. Die Permeabilität bei hohen Frequenzen.- a) Der Skineffekt.- b) Der Skineffekt bei Berücksichtigung von Hysterese und Nachwirkung.- c) Messungen von R und Li bei kurzen Wellen.- d) Die Bremsung durch mikroskopische Wirbelströme.- 19. Die magnetische Nachwirkung.- a) Theorie der dielektrischen Nachwirkung.- b) Formale Übertragung auf die magnetische Nachwirkung.- c) Die frequenz- und temperaturabhängige Nachwirkung.- d) Die Jordansche Nachwirkung.- e) Nachwirkung der Permeabilität.- f) Die Snoeksche Theorie der magnetischen Nachwirkung.- IV. Die Begleiterscheinungen der Magnetisierung.- 20. Die thermischen Effekte bei der Magnetisierung.- 21. Die Magnetostriktion.- a) Die spontane Verzerrung des Gitters.- b) Der Verlauf der Magnetostriktion bei der Magnetisierung.- c) Die Volumenmagnetostriktion.- 1. Rein magnetische Messung des Kompressionsmoduls aus dem Formeffekt.- 2. Volumenabhängigkeit der Kristallenergie.- 3. Der Anstieg bei hohen Feldern.- d) Die Längsmagnetostriktion bei Berücksichtigung der Volumenänderung.- e) Ausdehnungskoeffizient und Volumeneffekt (Invar).- f) Formelmäßige Behandlung der mit dem Volumeneffekt verknüpften Erscheinungen.- 1. Die Temperaturabhängigkeit des Volumeneffektes selbst.- 2. Der Einfluß des Volumeneffektes auf die experimentell beobachtbare M-H-Kurve.- 3. Die thermische Dehnung.- 4. Der adiabatische und der isotherme Volumeneffekt.- 22. Die Widerstandsänderung beim Magnetisieren.- a) Die Abhängigkeit des Widerstandes von der Richtung der spontanen Magnetisierung.- b) Die Widerstandsänderung durch Spannungen.- c) Der Einfluß des Betrages der spontanen Magnetisierung auf den mittleren elektrischen Widerstand.- 23. Die Bitterschen Streifen.- V. Der Einfluß verborgener magnetischer Vorgänge auf das mechanische Verhalten.- 24. Der ? E-Effekt.- a) Die magnetisch bedingten Abweichungen vom Hookeschen Gesetz.- b) Der ? E-Effekt bei großeil inneren Spannungen.- c) Der ? E-Effekt bei kleinen inneren Spannungen.- d) Vergleich mit dem Experiment.- e) Die Temperaturabhängigkeit des Elastizitätsmoduls.- 25. Die Dämpfung mechanischer Schwingungen.- a) Übersicht über die verschiedenen Dämpfungsanteile.- b) Die Dämpfung infolge magnetomechanischer Hysterese.- c) Die Dämpfung durch makroskopische Wirbelströme.- 1. Sehr starker Skineffekt.- 2. Schwacher Skineffekt.- 3. Der Einfluß der makroskopischen Wirbelströme auf den Elastizitätsmodul.- d) Die Dämpfung durch mikroskopische Wirbelströme.- VI. Die ferromagnetischen Werkstoffe und ihre Verwendung.- 26. Die Vorgänge bei der Ausscheidung.- 27. Die Veränderung der magnetischen Eigenschaften bei der Ausscheidung.- a) Die Sättigungsmagnetisierung und der Curie-Punkt.- b) Die Koerzitivkraft.- 28. Die permanenten Magnete.- a) Die geforderten Eigenschaften.- b) Die gebräuchlichsten Werkstoffe für permanente Magnete.- 29. Die magnetischen Werkstoffe der Starkstromtechnik.- 30. Die magnetisch weichen Werkstoffe.- a) Anwendungsgebiete. Die geforderten Eigenschaften.- b) Das Permalloy-Problem.- c) Die technisch benutzten magnetisch weichen Legierungen.- d) Der Einfluß des Temperns im Magnetfeld.- 31. Die magnetischen Werkstoffe der Schwachstromtechnik.- a) Die geforderten Eigenschaften.- b) Die Massekerne.- c) Die Eisen-Nickel-Kupfer-Walzbleche.- d) Die anisotropen Eisen-Nickel-Bleche.- Namen- und Sachverzeichnis.