| 11652078 12288 3054 948 1агнитный.
МАГНИТНЫЙ БАРАБАН,запоминающее устройство ЦВМ, в к-ром носителем информации является покрытый слоем магнитного материала цилиндр, вращающийся с постоянной угловой скоростью. Цилиндр М. б. (рис.) изготавливают из немагнитных сплавов, в т. ч. из нержавеющей стали; диаметр цилиндра от 100 до 500 мм, длина от 300 до 700 мм; магнитное покрытие - сплавы Ni-Co, Со - W и др., наносимые гальванич. способом. Магнитная запись и считывание информации производятся с помощью магнитных головок, к-рые устанавливают вдоль образующих цилиндра М. б. на расстоянии 15-30 мкм от его поверхности. М. б. относятся к запоминающим устройствам с произвольным обращением, информация размещается на чдорожках" - участках поверхности М. б., расположенных с шагом 0,2- 0,8 мм; плотность записи (от 25 до 40 импульсов на 1 мм) в значит, мере зависит от зазора между головками и поверхностью М. о. При зазорах в неск. мкм большое значение имеют тщательная балансировка М. б. и центровка его при установке в подшипниках, а также пыле- и влагоизоляция рабочей поверхности и головок от окружающей среды. Применением "плавающих" головок, к-рые не крепятся жёстко, а "плавают" на возд. подушке у поверхности М. б., можно уменьшить зазор и увеличить плотность записи, а также снизить требования к точности изготовления и установки М. б.
Магнитный барабан: 1 - электродвигатель; 2 - цилиндр (барабан); 3 - магнитные головки; 4 - "дорожки"; 5 - ось магнитного барабана; б - станина (корпус).
Количество дорожек на М.б.от десятков до неск. тыс., информационная ёмкость от 6*105 до 8*109бит, среднее время доступа (выборки информации) 2,5-50 мсек, частота вращения М. б. от 500 до 20 000 об/мин. В М. б. небольшой ёмкости головки неподвижны, число их обычно равно числу разрядов машинного слова. Для увеличения плотности записи головки устанавливают с нек-рым сдвигом. В М. б. большой ёмкости применяют подвижные головки с автоматическим перемещением; запись ведётся не полным словом, а частями (обычно байтами).
Лит.: Каган Б. М., Адасько В. И., Пурэ Р. Р., Запоминающие устройства большой ёмкости, М., 1968. Д. П. Брунштейн.
МАГНИТНЫЙ ГИСТЕРЕЗИС, см. в ст. Гистерезис.
МАГНИТНЫЙ ДИПОЛЬ, см. в ст. Диполь электрический и магнитный.
МАГНИТНЫЙ ДИСК, запоминающее устройство ЦВМ, в к-ром носителем информации является тонкий алюминиевый или пластмассовый диск, покрытый слоем магнитного материала. Применяются М. д. диаметром от 180 до 1200 мм при толщине 2,5-5 мм\ в качестве магнитного покрытия используют сплавы Ni - Со - Р, Со - W и др. На М. д. информация наносится посредством магнитной записи. На рабочих поверхностях М. д. информация располагается на концентрич. дорожках и кодируется адресом, к-рый указывает номер диска и номер дорожки на нём. Каждой дорожке может соответствовать своя неподвижная магнитная головка записи (считывания) или одна подвижная - общая для неск. дорожек, а иногда и для неск. дисков. Рычаг съёма механизма выборки (см. рис.) с установленными на нём магнитными головками перемещается электрич. или пневматич. приводным механизмом, обеспечивая подвод головок как к любому из дисков, так и к любой дорожке диска. Наиболее распространена конструкция устройства с "плавающими" головками. Обычно запоминающее устройство на М. д. содержит неск. десятков дисков, насаженных на общую ось, вращаемую электродвигателем. Возможна смена одного или неск. (пакета) дисков, что позволяет создавать дисковые картотеки. Число М. д. в одном запоминающем устройстве может достигать 100; на каждой рабочей поверхности диска размещается от 64 до 5000 информационных дорожек; плотность записи 20- 130 импульсов на 1 мм. Информационная ёмкость запоминающих устройств на М. д. от неск. десятков тыс. до неск. млрд. бит, среднее время доступа от 10 до 100 мсек.
Схема запоминающего устройства на маг" нитных дисках: 1 - магнитные диски; 2 - магнитные головки; 3- механизм выборки; 4 -дешифратор адреса (выбор диска) с потенциометром R и опорным напряжением Е; 5 - преобразователь кода номера диска в сигнал управления приводом механизма выборки; 6 - привод механизма выборки; 7 - электродвигатели.
М. д. появились в сер. 50-х гг. 20 в. и сразу же нашли широкое применение ввиду их весьма высоких технич. характеристик. Занимая по быстродействию промежуточное положение между оперативными и внешними запоминающими устройствами, М. д. обладают достаточно большим объёмом хранимых данных, низкой стоимостью на единицу запоминаемой информации (бит) при высокой эксплуатац. надёжности.
Лит.. Каган Б. М., А д а с ь к о В. И., Пурэ Р. Р., Запоминающие устройства большой ёмкости, М., 1968. Д.. П. Брунштейн. В. П. Исаев.
МАГНИТНЫЙ ЗАРЯД, вспомогательное понятие, вводимое при расчётах статических магнитных полей (по аналогии с электрич. зарядом, создающим электростатич. поле). М. з., в отличие от электрич. зарядов, реально не существуют, т. к. магнитное поле не имеет особых источников, помимо электрич. токов. Гипотеза П. Дирака (1931) о существовании в природе М .з. (магнитных монопо-лей) экспериментально не подтверждена, хотя попытки обнаружить М. з. продолжаются. Для тел, обладающих намагниченностью, можно ввести понятия объёмной рmи поверхностной бm плотностей М. з. Первая связана с неоднородным распределением намагниченности по объёму тела, вторая - со скачком нормальной составляющей намагниченности на поверхности магнетика, М. з. располагаются двойными слоями на поверхностях, где происходит скачок нормальной составляющей намагниченности, причём элементарные М. з. противоположных знаков оказываются связанными в магнитные диполи.
Лит.: Т а м м И. Е., Основы теории электричества, 8 изд., М., 1966. С. В. Вонсовский.
МАГНИТНЫЙ ЛИСТОК, бесконечно тонкий двойной магнитный слой, образованный магнитными диполями. Магнитное поле М. л. при определённых условиях эквивалентно полю постоянного электрич. тока, текущего по контуру листка (см. Ампера теорема). Эквивалентность М. л. и замкнутого линейного тока используется в электротехнич. расчётах.
МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ, основная величина, характеризующая магнитные свойства вещества. Источником магнетизма, согласно классич. теории электромагнитных явлений, являются электрич. макро- и микротоки. Элементарным источником магнетизма считают замкнутый ток. Из опыта и классич. теории электромагнитного поля следует, что магнитные действия замкнутого тока (контура с током) определены, если известно произведение (М) силы тока i на площадь контура б (М = i б/с в СГС системе единиц, с - скорость света). Вектор М и есть, по определению, М. м. Его можно записать и в иной форме: М = ml, где т - эквивалентный магнитный заряд контура, а l - расстояние между "зарядами" противоположных знаков (+ и -).
М. м. обладают элементарные частицы, атомные ядра, электронные оболочки атомов и молекул. М. м. элементарных частиц (электронов, протонов, нейтронов и др.), как показала квантовая механика, обусловлен существованием у них собственного механич. момента - спина. М. м. ядер складываются из собственных (спиновых) М. м. образующих эти ядра протонов и нейтронов, а также М. м., связанных с их орбитальным движением внутри ядра. М. м. электронных оболочек атомов и молекул складываются из спиновых и орбитальных М. м. электронов. Спиновый магнитный момент электрона nсп может иметь две равные и противоположно направленные проекции на направление внешнего магнитного поля Н. Абс. величина проекции
[1513-4.jpg]
где nв= (9,274096 ±0,000065)*10-21 эрг/гс- Бора магнетон, h - h/2Пи, где h - Планка постоянная, е и те - заряд и масса электрона, с - скорость света; SH- проекция спинового механич. момента на направление поля Н. Абс. величина спинового М. м.
[1513-5.jpg]
где s= 1/2 - спиновое квантовое число. Отношение спинового М, м. к механич. моменту (спину)
[1513-6.jpg]
Исследования атомных спектров показали, что (nнсп фактически равно не nв, а nв (1 + 0,0116). Это обусловлено действием на электрон т. н. нулевых колебаний электромагнитного поля (см. Квантовая электродинамика, Радиационные поправки).
Орбитальный М. м. электрона nорб связан с механич. орбитальным моментом ЭЛорб соотношением gорб= |nорб|/|Mорб| = = |е|/2теС, т. е. магнитомеханическое отношение gорб в два раза меньше, чем gсп. Квантовая механика допускает лишь дискретный ряд возможных проекций nорб на направление внешнего поля (т. н. квантование пространственное): nнорб = mi*nв, где mi - магнитное квантовое число, принимающее 2l+1 значений (0,±1, ±2, ..., ±l, где l- орбитально е квантовое число). В многоэлектронных атомах орбитальный и спиновый М. м. определяются квантовыми числами L и S суммарного орбитального и спинового моментов. Сложение этих моментов проводится по правилам пространственного квантования. В силу неравенства магнитомеханических отношений для спина электрона и его орбитального движения (gсп не равно gорб) результирующий М. м. оболочки атома не будет параллелен или антипараллелен её результирующему механич. моменту J. Поэтому часто рассматривают слагающую полного М. м. на направление вектора J, равную
[1513-7.jpg]
где gj - магнитомеханическое отношение электронной оболочки, J - полное угловое квантовое число.
М.м. протона, спинк-рого равен корню из 3h/2, должен был бы по аналогии с электроном равняться
[1513-8.jpg]
где Мр - масса протона, к-рая в 1836,5 раз больше тe nяд - ядерный магнетон, равный 1/1836,5nв У нейтрона же М. м. должен был бы отсутствовать, поскольку он лишён заряда. Однако опыт показал, что М. м. протона nр = 2,7927nяд, а нейтрона nп= - 1,91315тnяд. Это обусловлено наличием мезонных полей около нуклонов, определяющих их специфич. ядерные взаимодействия (см. Ядерные силы, Мезоны) и влияющих на их электромагнитные свойства. Суммарные М. м. сложных атомных ядер не являются кратными nяд или np и nп. Таким образом, М. м. ядра калия. К равен - 1,29nяд. Причиной этой неаддитивности является влияние ядерных сил, действующих между образующими ядро нуклонами. М. м. атома в целом равен векторной сумме М. м. электронной оболочки и атомного ядра.
Для характеристики магнитного состояния макроскопич. тел вычисляется среднее значение результирующего М. м. всех образующих тело микрочастиц. Отнесённый к единице объёма тела М. м. наз. намагниченностью. Для макротел, особенно в случае тел с атомным магнитным упорядочением (ферро-, феррии антиферромагнетики), вводят понятие средних атомных М. м. как среднего значения М. м., приходящегося на один атом (ион) - носитель М. м. в теле. В веществах с магнитным порядком эти средние атомные М. м. получаются как частное от деления самопроизвольной намагниченности ферромагнитных тел или магнитных подрешёток в ферри- и антиферромагнетиках (при абс. нуле темп-ры) на число атомов - носителей М м. в единице объёма. Обычно эти средние атомные М. м. отличаются от М. м. изолированных атомов; их значения в магнетонах Бора nв оказываются дробными (напр., в переходных d-металлах Fe, Co и Ni соответственно 2,218 nB) 1,715 nв и 0,604 цв) Это различие обусловлено изменением движения d-электронов (носителей М. м.) в кристалле по сравнению с движением в изолированных атомах. В случае редкоземельных металлов (лантанидов), а также неметаллических ферро- или ферримагнитных соединений (напр., ферриты) недостроенные d- или f-слои электронной оболочки (основные атомные носители М. м.) соседних ионов в кристалле перекрываются слабо, поэтому заметной коллективизации этих слоев (как в d-металлах) нет и М. м. таких тел изменяются мало по сравнению с изолированными атомами. Непосредственное опытное определение М. м. на атомах в кристалле стало возможным в результате применения методов магнитной нейтронографии, радиоспектроскопии (ЯМР, ЭПР. ФМР и т. п.) и Мёссбауэра эффекта. Для парамагнетиков также можно ввести понятие среднего атомного М. м., к-рый определяется через найденную на опыте постоянную Кюри, входящую в выражение для Кюри закона или Кюри - Вепса закона (см. Парамагнетизм).
Лит.: Т а м м И. Е., Основы теории электричества, 8 изд., М., 1966; Ландау Л. Д. и Л и ф ш и ц Е. М., Электродинамика сплошных сред, М., 1959; Д о р ф м а н Я. Г., Магнитные свойства и строение вещества, М., 1955; |
