Bloch-Wand

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Als Bloch-Wand oder Bloch'sche Wand bezeichnet man beim Magnetismus die Grenze zwischen den Weiss-Bezirken in ferromagnetischen Stoffen unterhalb der Curie-Temperatur. Sie wurde benannt nach dem schweizerisch–amerikanischen Physiker Felix Bloch.

Beschreibung[Bearbeiten]

Stoßen zwei Weiss-Bezirke mit unterschiedlicher – meist entgegengesetzter – Magnetisierungsrichtung aneinander, so ändert sich die Richtung der Magnetisierung in den Bloch-Wänden fließend. Die Magnetisierung ist dabei immer parallel zur Wandebene, d. h., die Magnetisierung dreht sich helikal. Durch diese helikale Drehung zeigt die Magnetisierung an der Materialoberfläche aus der Ebene heraus und es entsteht ein magnetisches Streufeld, das z. B. von der Bitter-Technologie detektiert wird. Die Größe der Weiss-Bezirke (Domänen) liegt meist unter 100 µm und die Dicke der Bloch-Wände beträgt meist einige hundert Atomabstände.[1] Der Grund für den allmählichen Übergang liegt im energetischen Kompromiss zwischen der kurzreichweitigen Austauschenergie, die innerhalb eines Weiss-Bezirks die Spins parallel ausrichtet, und der langreichweitigen Dipol-Dipol-Wechselwirkung, die die Spins antiparallel auszurichten versucht. Die Bloch-Wände würden unendlich dick sein, wäre nicht die Anisotropieenergie. Sie trägt bei, weil die Spins innerhalb der Bloch-Wand zum Großteil in sog. schwere Magnetisierungsrichtungen weisen. Die Anisotropieenergie ist proportional zur Bloch-Wanddicke.

Bloch-Wände werden von Gitterfehlern, Korngrenzen, Einschlüssen oder inneren Spannungen am Ort gehalten. Ein hartmagnetischer Stoff hat viele Gitterfehler und behindert so die Bewegung der Bloch-Wände stark. Durch Anlegen eines äußeren Magnetfelds ändert sich die Position der Bloch-Wände sprunghaft – dies nennt man Barkhausen-Sprünge.

Literatur[Bearbeiten]

  • Hans Fischer: Werkstoffe in der Elektrotechnik. 2. Auflage, Carl Hanser Verlag, München Wien, 1982 ISBN 3-446-13553-7.
  • Horst Stöcker: Taschenbuch der Physik. 4. Auflage, Verlag Harry Deutsch, Frankfurt am Main 2000, ISBN 3-8171-1628-4.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1.  Wolfgang Bergmann: Werkstofftechnik 2: Werkstoffherstellung - Werkstoffverarbeitung - Werkstoffanwendung. 3 Auflage. Carl Hanser Verlag, 2002 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).