Peculiarities of galvanomagnetic effects in nonhomogeneous magnetic field

Effect of high-gradient nonhomogeneous magnetic fields on galvanomagnetic properties of condensed bismuth films was studied. Strong high-gradient magnetic fields were created using a system of wo Nd-Fe-B permanent magnets. It was established that in Bi films, a potential difference occurred through magnetic field gradient in addition to Hall emf. In contrast to Hall odd effect, he sign of the gradient emf is independent on current and field directions. The revealed phenomenon is defined as Hall gradient effect. It has been experimentally established that the gradient electrical field EG occurs also without electrical current in the conductor. The gradient voltage value attains about ΔU>0≈20 μV. By the sign of &Delta U>0, it is possible to determine the predominant carrier type without current in the conductor

High-gradient fields in magnets with giant anisotropy

The gradient of strong stray fields generated by various systems of permanent magnets with giant magnetic anisotropy has been calculated. It is shown that the gradient values near singular points are characterized by the dependence ∇H ≈ AMs(1/r), where A is a constant for this system of magnets, Ms is the saturation magnetization of the magnet material, r is the distance from the singular point. The field gradient in those areas may reach about 10⁶ to 10⁸ Oe/cm. The indicated gradient level is comparable with maximum values achieved in superconducting solenoids supplied with the conical tips produced of soft magnetic material with high Ms. It is established that the volume forces with the specific density of f ≈ 4Ms²/r arise near singular points in the magnet material being in high-gradient field. The mechanical stress in a magnet caused by these forces is characterized by the dependence σ ≈ 4πMs²ln(a/Xmin) and may reach 2-3 kg/mm².Обчислено градієнт сильних полів розсіяння, що генеруються різними системами з постійних магнітів з гігантською магнітною анізотропією. Показано, що величина градієнта поблизу сингулярних точок характеризується залежністю ∇H ≈ AMs(1/r), де А - певна стала для даної системи магнітів. Градієнт поля може сягати значень порядку 10⁶-10⁸ Е/см. Вказаний рівень градієнта є порівнянним з граничними його величинами, які досягаються у надпровідних магнітах з конічними наконечниками, виготовленими з магнітом'яких матеріалів з високою індукцією. Встановлено, що у високоградієнтному полі у матеріалі магніту поблизу сингулярних точок виникають об'ємні сили з питомою густиною f ≈ 4Ms²/r. Механічні напруги у магніті, пов'язані з цими силами, характеризуються залежністю σ ≈ 4πMs²ln(a/Xmin) і можуть досягати значень 2-3 кг/мм².Рассчитан градиент сильных полей рассеяния, генерируемых различными системами из постоянных магнитов с гигантской магнитной анизотропией. Показано, что величина градиента вблизи сингулярных точек характеризуется зависимостью ∇H ≈ AMs(1/r), где А - некоторая постоянная для данной системы магнитов. Вблизи сингулярных точек I∇HI может достигать значений I∇HI ≈ 10⁶-10⁸ Э/см. Указанные значения градиента поля сравнимы с предельными его величинами, которые достигаются в сверхпроводящих магнитах с коническими наконечниками, изготовленными из материалов с высокой индукцией. Установлено, что в высокоградиентном поле в материале магнита вблизи сингулярных точек возникают объёмные силы с удельной плотностью f ≈ 4Ms²/r. Механические напряжения в магните, связанные с этими силами, характеризуются зависимостью σ ≈ 4πMs²ln(a/Xmin) и могут достигать значений 2-3 кг/мм²

Distribution peculiarities of stray fields and magnetization near magnet singularities

Distributions of both magnetization and stray fields near singularities of a permanent magnet with high uniaxial anisotropy have been studied. On the basis of calculations it is shown that in magnets with high magnetic anisotropy, strong stray fields H > 4πMs occurring near the edge of a magnet do not practically result in deviation of magnetization from easy axis if the quality factor of the magnetic material g = K/(2πMS²) is g > 10. In such magnet systems, the distribution of magnetization is close to homogeneous, and it is possible to use the method of "magnetic charges" for calculations of stray fields. It is shown that the stray field near an edge of a magnet takes finite values, and the presence of a singularity at the dependence of the tangent component of the stray field Hτ ~ Ms-ln(a/r) at r → 0 is related to macroscopic characteristics generally accepted in magnetism, namely the surface density of "magnetic charges" σ