Цилиндрические магнитные

г и \> — цилиндрические координаты,

При расчете полей исходные уравнения необходимо записывать в координатной системе, которая должна быть выбрана так, чтобы координатные поверхности совпадали с граничными поверхностями задачи или были ближе всего расположены к ним. В частности, для расчета плоскопараллельных полей применяют декартовы или цилиндрические координаты, совмещая ось Z с прямой, вдоль которой потенциал оказывается неизменным. Для расчета плоскомеридианных полей применяют цилиндрические или сферические координаты.

Цилиндрические координаты (г, ос, г) иф 1 Оф дф

г и ф — цилиндрические координаты.

Теперь рассмотрим силу, возникающую в торцовом цилиндрическом контакте (рис 3.14.в). .!!спользусм цилиндрические координаты г, 7, ф и положим, что плотность тока / зависит только от координат г и Z, поскольку картина растекания тока симметрична. Радиус проводника /?к радиус контактной площадки рь Выделим трубку точа с текушим радиусом гири найдем элементарную силу d'Pz, действующую на эту трубку. В соответствии с (3.63) можно написать:

ку т; цилиндрические координаты которой гт = 5,22 см и ат = = 22,5", параллельно проводящим поверхностям проходит прямой тонкий бесконечно длинный заряженный провод ( 19.6, а). Линейная плотность заряда провода равна 2-10~" Кл/м. Определить поверхностную плотность заряда в точке а.

19.32. Две плоскости образуют двугранный угол, равный 60°. Область^ расположенная внутри этого угла, заполнена диэлектриком, относительная электрическая проницаемость которого е = 2. Остальная часть пространства заполнена проводящей средой. Через точку т, цилиндрические координаты которой гт = 5 см, ат — 40°, параллельно проводящим поверхностям проходит прямой тонкий бесконечно длинный заряженный провод ( 19.6, б). Линейная плотность заряда провода равна 5-10~9 Кл/м. Определить напряженность электрического поля и вектор смещения в точке а, цилиндрические координаты которой га = 3 см, аа — 0°.

19.43р. В равномерное электрическое поле внесен длинный цилиндр из диэлектрика так, что его ось перпендикулярна равномерному полю ( 19.8, б). Относительная электрическая проницаемость диэлектрика, из которого изготовлен цилиндр, е = 4. Радиус цилиндра г0 = 2 см. Окружающей цилиндр средой является воздух. Найти напряженность внешнего равномерного электрического поля Е0 и напряженность электрического поля внутри цилиндра Eit если напряжение между точками В и A UBA = 26 В. Цилиндрические координаты точек А и В; ГА = 1 см; ад = 609; гв = 4 см; ав — 135е.

21.9. Вдоль цилиндрического прямолинейного провода протекает постоянный ток. Направление тока в проводе показано на 21.3, а. Магнитное напряжение между точками а и b по пути acb Umab— 30 А, Определить напряженность магнитного поля в точке d. Цилиндрические координаты точек: га — 30 см, <ха — 0; гь= 10 см; «А= 120°; га = 20 см; <хс = 30°; rd = 45 см; ad = 270°.

Найти магнитное напряжение между точками k и / по пути knl. Цилиндрические координаты точек: rh— 20 см; <хй= 55°; г,— 40 см; а/= 100°; г„= 30 см; ап= 180°; гр= 50 см; ар^ 210".

Найти разность скалярных магнитных потенциалов между этими же точками. Цилиндрические координаты точек а и Ъ: га — 4мм; аа = 30Q; za = 0; гь = 20 мм; аь = 150°; гь = 100 мм.

§ 1.4. ТОНКИЕ МАГНИТНЫЕ ПЛЕНКИ И ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ МАГНИТНЫЕ ДОМЕНЫ

Благодаря тенденции к микроминиатюризации при создании элементов устройств технической кибернетики и радиоэлектроники стали использовать специфичные доменные струигуры — полосовые, цилиндрические магнитные домены и некоторые другие. При этом для получения информации используют различные свойства доменов: смещение границ, генерирование и продвижение доменов в определенную точку схемы, поворот полосовых доменов и т. п.

Цилиндрические магнитные домены. Цилиндрические магнитные домены (ЦМД) возникают при определенных условиях в монокристаллических пластинках или пленках некоторых ферритов. Впервые ЦМД изучались в веществах с общей химической формулой RFeOs, где R — редкоземельный элемент*, а также близкий им по свойствам иттрий. Такие соединения, обладающие орторомбической кристаллической структурой типа перовскита, называют ортоферритами. Все эти соединения, за исключением SmFe03, при комнатной температуре обладают самопроизвольной намагниченностью, направленной вдоль орторомбической оси с. Если из монокристалла ортоферрита вырезать

7. В каких средах и при каких условиях образуются цилиндрические магнитные домены (ЦМД)?

кие и цилиндрические) магнитные пленки, устройства на основе цилиндрических магнитных доменов (ЦМД). -г Эти элементы используют главным образом в оперативных запо- ;, минающих устройствах (ОЗУ). К устройствам внешней памяти о магнитной записью информации относятся ЗУ на магнитных лентах, ба- • рабанах и дисках. ,

Цилиндрические магнитные домены (ЦМД), физика образования которых была изложена в § 1.4, используют для создания как запоминающих, так и логических устройств. При этом значению «1» соответствует наличие домена в определенной точке информационной среды, а значению «О» — его отсутствие. Известны способы, позволяющие генерировать и аннигилировать (разрушать) ЦМД, реверсивно перемещать их в двух направлениях, фиксировать

.4. Тонкие магнитные пленки и цилиндрические магнитные домены 26 .5. Кривая намагничивания и петля гистерезиса........30

Магнитные свойства тонких пленок можно использовать для запоминания и обработки информации. В связи с этим в магнитоэлектрони-ке возникло отдельное направление —• магнитные интегральные микросхемы, главным практическим результатом которого явилось создание СБИС ПЗУ на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД). Последние используются как носители информации. Цилиндрические магнитные домены появляются в тонких эпитаксиальных пленках специальных материалов — гранатов, имеющих химическую формулу типа R3Fe5 О12, где R — редкоземельный элемент (Y, Cd и др.). Информационная емкость СБИС определяется диаметром ЦМД (порядка 1 мкм) и составляет 4...16 Мбит. Микросхемы характеризуются последовательной выборкой информации с временем выборки около 10 мс.

Цилиндрические магнитные домены и их свойства. Эпитаксиаль-ная пленка граната обладает свойством магнитной анизотропии: в ней существуют ось легкого намагничивания, перпендикулярная поверхности, и ось тяжелого намагничивания, параллельная поверхности. При малой толщине пленки (порядка нескольких микрометров) находящиеся в ней магнитные домены занимают все поперечное сечение пленки, а их векторы намагниченности перпендикулярны поверхности.

Ряд ловушек, расположенных близко друг к другу (на расстоянии меньше диаметра домена), образуют регистр. Цилиндрические магнитные домены можно перемещать (продвигать) из одной ловушки в другую (соседнюю), осуществляя таким образом сдвиг информации в регистре. Предложено множество различных конфигураций ловушек (пермаллоевых аппликаций), от которых зависят параметры регистров. Основным методом продвижения ЦМД вдоль регистра является применение вращающегося магнитного поля, вектор напряженности Нц которого направлен параллельно поверхности.

Цилиндрические магнитные домены 269