Кривую, описывающую переход образца из начального размагниченного состояния в состояние насыщения, называют кривой начального намагничивания или начальной кривой. Явление, заключающееся в том, что при ослаблении поля (спадающая ветвь) намагниченность образца оказывается больше, чем при усилении поля (нарастающая ветвь), магнитным гистерезисом. На этом явлении и основан принцип магнитной записи информации. Кривая намагниченности, полученная при изменении приложенного поля от +Hs до -Hs (Hs - напряженность насыщения), называется предельной петлей гистерезиса. Петли магнитного гистерезиса принято строить в координатах "намагниченность образца (J) - напряженность внешнего магнитного поля (Н)" либо в координатах "индукция образца (В) - напряженность внешнего магнитного поля (H)" (рисунок 1).
Важнейшая характеристика магнитного материала - его намагниченность. По предельной петле гистерезиса определяют намагниченность насыщения Js при Н =Hs и остаточную намагниченность насыщения Jrs при Н = 0. Намагниченность насыщения характеризует максимальный магнитный момент единицы объема вещества, который оно может приобретать во внешних магнитных полях. Этот показатель является физической константой вещества и определяется его составом и типом кристаллической решетки. Остаточная намагниченность насыщения обусловлена необратимыми явлениями при намагничивании и относится к структурно-зависимым характеристикам, зависящим не только от природы вещества, но и от способа его получения, наличия примесей, геометрической формы, объемной концентрации и других факторов. Для носителей магнитной записи величина Jrs определяет уровень записанного сигнала. Отношение Кп = Jrs/Js показывает насколько полно используются магнитные возможности вещества в данном типе материала и называется коэффициентом прямоугольности петли гистерезиса. У магнитных порошков Кп обычно составляет 0,5-0,6. Он приближается к 1,0, если структура частиц имеет однодоменную игольчатую форму, сориентированную длинными осями в направлении намагничивающего поля.
При выражении петли гистерезиса в координатах "индукция - напряженность" аналогичные показатели называются индукцией насыщения Bs и остаточной магнитной индукцией Вrs.
Определяемое по предельной петле гистерезиса значение напряженности внешнего магнитного поля, необходимое для полного размагничивания материала, называется коэриитивной силой Нc. Различают, соответственно, Нсj по намагниченности и Нcв по индукции (см. рисунок 1).
По кривой начального намагничивания определяют магнитную восприимчивость материала. Начальная магнитная восприимчивость Хнач равна тангенсу угла наклона начального участка кривой, максимальная магнитная восприимчивость Хmax равна тангенсу угла наклона касательной к кривой, проведенной из начала координат в верхнюю точку перегиба (рисунок 2 а). Чем больше восприимчивость, тем выше чувствительность материала к воздействию магнитного поля. Для магнитных лент желательно использовать материалы с большой Хmax, при этом Хнач лучше иметь малую во избежание копирэффекта.
Материалы для рабочего слоя носителей магнитной записи должны иметь большую остаточную намагниченность для получения высокого отношения сигнал/шум и большую коэрцитивную силу для устранения влияния внешних полей на записанную сигналограмму (устойчивость к размагничиванию). Однако слишком большая коэрцитивная сила затрудняет процессы записи и стирания сигналов.
Помимо размагничиваемости внешними полями, магнитные материалы характеризуются внутренним эффектом саморазмагничивания, определяемым формой, размерами и распределением частиц магнитного вещества. Эффект саморазмагничивания определяется коэффициентом N = Hp/J = tg a, где Нр напряженность размагничивающею поля; J - намагниченность вещества. Под действием внутреннего размагничивающего поля остаточная индукция уменьшается до величины Јr' - (см. рисунок 2 б) Уменьшение остаточной намагниченности зависит как от формы петли гистерезиса, так и от величины коэрцитивной силы. Идеальным требованиям отвечает прямоугольная форма петли гистерезиса (см. рисунок 2 в). Форма петли гистерезиса в значительной степени определяется размером частиц вещества. При сравнительно больших размерах частица разбивается на отдельные домены, спонтанно
(самопроизвольно) намагниченные до насыщения. При малых размерах может быть однодоменная структура. При совпадении направлений внешнего поля и вектора спонтанной намагниченности, петля гистерезиса близка к прямоугольной. При других направлениях петля наклоняется и Br уменьшается. Поэтому форма предельной петли гистерезиса является индикатором однородности магнитных частиц. Количественной мерой неоднородности является коэффициент β, определяемый по петле гистерезиса, представленной в дифференциальном виде (рисунок 3). Экспериментальные исследования показывают, что чем больше высота А пиков на дифференциальной петле гистерезиса (больше максимальная крутизна гистерезисной кривой) и чем меньше р, тем выше чувствительность магнитной ленты и тем лучше ее частотная характеристика.
Материалы, у которых коэрцитивная сила больше 10 кА/м, называются магнитотвердыми.
Все остальные - магнитомягкие. Для носителей записи используют магнитотвердые материалы (Нс >200 A/см). Для магнитных головок и других магнитопроводов используют магнитомягкие материалы.