Гистерезис
Гистере́зис (греч. ὑστέρησις — отставание, запаздывание) — свойство систем (физических, биологических и т. д.), мгновенный отклик которых на приложенное к ним воздействие зависит в том числе и от их текущего состояния, а поведение системы на интервале времени во многом определяется её предысторией. Для гистерезиса характерно явление «насыщения», а также неодинаковость траекторий между крайними состояниями (отсюда наличие остроугольной петли на графиках). Не следует путать это понятие с инерционностью поведения систем, которое обозначает монотонное сопротивление системы к изменению её состояния.
Наибольший интерес представляют магнитный гистерезис, сегнетоэлектрический гистерезис и упругий гистерезис.
Магнитный гистерезис — явление зависимости вектора намагниченности M и вектора магнитной индукции B в веществе не только от напряжённости H приложенного внешнего поля, но и от предыстории данного образца. Магнитный гистерезис обычно проявляется в ферромагнетиках — Fe, Co, Ni и сплавах на их основе, таких как сплав самария с кобальтом, альнико, сплав железа, бора и неодима, и так далее, в магнитомягких сплавах, таких как электротехническая сталь, пермаллой, сендаст, ферриты выражен слабее из-за более узкой петли гистерезиса. Магнитным гистерезисом объясняется существование постоянных магнитов.
Зависимости M(H) и B(H) имеют вид петли, размах которой по вертикали зависит от ширины диапазона изменения напряжённости поля H. При величина M насыщается, и поэтому кривая M(H) выходит на горизонтальный, а B(H) — на наклонный (const + ) участок. Поскольку обычно const , наклон кривой B(H) при высоких |H| оказывается малым и можно ввести «индукцию насыщения» BR, хотя, строго говоря, рост продолжается.
Явление магнитного гистерезиса возникает не только при изменении поля H по величине и знаку, но и при его вращении (гистерезис магнитного вращения), что соответствует отставанию (задержке) в изменении направления M с изменением направления H. Гистерезис магнитного вращения возникает также при повороте образца относительно фиксированного направления H.
Теория явления гистерезиса учитывает конкретную магнитную доменную структуру образца и её изменения в ходе намагничивания и перемагничивания. Эти изменения обусловлены смещением доменных границ и ростом одних доменов за счёт других, а также разворачиванием вектора намагниченности в доменах под действием внешнего магнитного поля. Всё, что задерживает эти процессы и способствует попаданию магнетиков в метастабильные состояния, может служить причиной магнитного гистерезиса.