자기변형

요약 강자성체를 자화했을 때, 자성체의 외형이 변하는 현상이다. 변형된 크기와 원래 크기의 비율은 극히 작다. 자기변형이 일어나는 두 가지 이유는 물체에 강자성이 발생할 때 결정격자가 탄성에너지와의 합이 최소가 되도록 변하기 때문이며, 자기구역이 자화되는 방향으로 뒤틀어지기 때문이다. 이 변형에 의해 자성체 내부에 변형력이 생긴다.

유전체의 압전기 현상에 해당하는 것으로서 완전히 자성을 가지지 않은 자기소거상태에서 자기포화상태로 되기까지의 자화의 방향에 생기는 단위길이당 늘어나기를 자기변형의 포화값이라 한다. 변형 Δℓ/ℓ은 일반적으로 극히 작으며 10^-5∼10^-6정도이다. 같은 물질이라도 결정방향에 따라 양(陽:늘어나기) 또는 음(陰:줄어들기)의 값을 나타낸다. 그 원인은 자기모멘트를 지닌 스핀 간의 상호작용에너지가 스핀 간의 위치벡터의 함수이기 때문에 강자성의 발생과 더불어 결정격자가 탄성에너지와의 합이 최소가 되도록 일그러지며, 자기구역(磁氣區域)이 자발자화(自發磁化)의 방향으로 10^-5∼10^-6 정도 뒤틀어지기 때문이다.

등방적(等方的)인 자기변형뿐 아니라 자화의 방향에 의해 부피가 변하는 부피자기변형, 외부자기장에 의해 강제적으로 스핀배열이 수정되기 때문에 나타나는 강제자기변형, 결정자기의 이방성(異方性)과 관련된 결정효과, 시료(試料)의 외형과 관계 있는 형상효과(形狀效果) 등이 있다. 자기변형은 자성체 내부에 변형력[應力]이 생기게 하고 자기구역의 분포, 자화곡선을 결정하는 요소가 되며, 전기진동을 기계진동으로 바꾸든지 그 반대 경우에 응용되는 현상이다.