Определение слова «ДОМЕНЫ»

Большой энциклопедический словарь:

ДОМЕНЫ (от франц. domaine — владение; область, сфера) — области однородной среды, отличающиеся магнитными, электрическими или упругими свойствами либо упорядоченностью в расположении или ориентации частиц. Соответственно различают ферромагнитные домены, сегнетоэлектрические домены, домены Ганна, упругие домены, домены в жидких кристаллах и др. Ферромагнитные домены — области (размером 10-5 — 10-2 см) спонтанной намагниченности ферромагнетика (магнитные моменты атомов ориентированы параллельно). Сегнетоэлетрические домены — области спонтанной поляризации сегнетоэлектриков.

Большая советская энциклопедия:

Домены
1) ферромагнитные Д. (области самопроизвольной намагниченности) — намагниченные до насыщения части объёма ферромагнетика (обычно имеющие линейные размеры ~10-3—10-2 см), на которые он разбивается ниже температуры Кюри (см. Кюри точка). Векторы намагниченности Д. в отсутствие внешнего магнитного поля ориентированы т. о., что результирующая намагниченность ферромагнитного образца в целом, как правило, равна нулю. Д. доступны непосредственному наблюдению (с помощью микроскопа): при покрытии поверхности ферромагнетика слоем Суспензии, содержащей ферромагнитный порошок, частицы порошка оседают в основном на границах Д. и обрисовывают их контуры. Широко применяют и др. методы исследования доменной структуры, в частности магнитооптический, обладающий большей разрешающей способностью (см. Керра эффект, Фарадея эффект). Разбиение ферромагнетика на Д. объясняется следующими причинами. Если бы весь ферромагнетик был намагничен до насыщения в одном направлении, то на его поверхности возникли бы магнитные полюсы и в окружающем пространстве было бы создано магнитное поле. Для этого требуется больше энергии, чем при разбиении ферромагнетика на Д., при котором магнитное поле вне образца отсутствует (Магнитный поток замыкается внутри образца). При неизменном объёме и постоянной температуре в ферромагнетике реализуются лишь такие доменные структуры, для которых Свободная энергия минимальна.
Направление векторов намагниченности Д. обычно совпадает с направлением осей лёгкого намагничивания (См. Ось лёгкого намагничивания). В этом случае для ферромагнетика выполняется условие минимума энергии магнитной анизотропии (См. Магнитная анизотропия). При уменьшении размеров ферромагнетика до некоторой критической величины разбиение на Д. может стать энергетически невыгодным, образуется так называемая однодоменная структура: каждая ферромагнитная частица представляет собой один Д. На практике это реализуется в ферромагнитных порошковых материалах и ряде гетерогенных сплавов (см. Магнитные материалы).
А. В. Ведяев, В. Е. Роде.
2) Сегнетоэлектрические Д. — области однородной спонтанной (самопроизвольной) поляризации в сегнетоэлектриках. Наличие поляризации в отсутствие внешнего электрического поля (спонтанной поляризации) является отличительной особенностью сегнетоэлектриков. Однако обычно сегнетоэлектрические кристаллы не бывают однородно поляризованными. Они почти всегда разбиваются на Д., т.к. многодоменное состояние по сравнению с однодоменным характеризуется меньшей энергией (см. Сегнетоэлектрики).
В соседних Д. направление вектора спонтанной поляризации различно, а величина — одинакова (рис. 1). Поперечные размеры Д. обычно порядка 10-5—10-3 см. Переходная область между Д. (доменная граница, или стенка) имеет ширину ~10-7 см (иногда до 10-5 см). Доменная конфигурация зависит от размеров и формы образца, наличия неоднородностей и дефектов в кристалле (См. Дефекты в кристаллах) и т.п., а также от симметрии кристалла (См. Симметрия кристаллов), которая определяет число возможных направлений спонтанной поляризации. Например, у сегнетовой соли — 2 возможных антипараллельных направления, у титаната бария BaTiO3 (тетрагональной модификации) — 6 направлений (рис. 2).
Наличие Д. существенно влияет на все свойства сегнетоэлектриков, прежде всего на их электрические свойства. Под действием электрического поля увеличиваются размеры Д. с поляризацией, направленной по полю, и уменьшаются Д. с противоположной поляризацией (за счёт движения доменных стенок). Могут также зарождаться и расти новые Д. Изменение и образование новых Д. определяют высокую диэлектрическую проницаемость, а также вид и размеры петли Гистерезиса в сегнетоэлектриках. Движение доменных границ обусловливает основную часть диэлектрических потерь (См. Диэлектрические потери).
Д. наблюдаются и исследуются различными методами. Наиболее важные сведения о строении Д. были получены оптическими методами с помощью поляризационного Микроскопа. В поляризованном свете одни Д. выглядят светлее, другие — темнее (рис. 3). Д. на поверхности кристалла можно наблюдать методом травления и методом порошков. В первом случае используется различная скорость травления, а во втором — разная интенсивность осаждения частиц порошка в местах выхода на поверхность кристалла Д. с различной поляризацией (рис. 4).
3) Д. называются также области полупроводника с разным удельным сопротивлением и разной напряжённостью электрического поля. На такие Д. расслаивается полупроводник с N-образной вольтамперной характеристикой в достаточно сильном внешнем электрическом поле (см. Ганна эффект).
А. П. Леванюк, Д. Г. Санников.
Лит.: Вонсовский С. В., Магнетизм, М., 1971; Киренский Л. В., Магнетизм, 2 изд., М., 1967; Иона Ф., Ширане Д., Сегнетоэлектрические кристаллы, пер. с англ., М., 1965; Желудев И. С., Физика кристаллических диэлектриков, М., 1968; его же, Электрические кристаллы, М., 1969.

Рис. 2. Изменение поляризации при переходе через доменную границу.

Рис. 3. Схематическое изображение доменов и их поляризации в тетрагональной модификации BaTiO3; знаки и показывают, что поляризация перпендикулярна плоскости, на которой знак изображен, и направлена так, как показывают стрелки на плоскостях.

Рис. 4. Домены в сегнетовой соли в поляризованном свете.

Рис. 5. Доменная структура кристалла триглицинсульфата (ТГС), выявленная методом травления. Домены имеют форму стержней.

Орфографический словарь Лопатина:

орф.
домены, -ов, ед. домен, -а (физ.)

Физический энциклопедический словарь:

(от франц. domaine — владение; область, сфера), области химически однородной среды, отличающиеся электрич., магн. или упругими свойствами, либо упорядоченностью в расположении частиц. Соответственно различают антиферромагн. и ферромагн. Д. (см. ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ МАГНИТНЫЕ ДОМЕНЫ), сегнетоэлоктрич. Д., Д. Ганна, упругие Д., Д. в жидких кристаллах и др.
Домены ферромагнитные, области самопроизвольной намагниченности, намагниченные до насыщения части объёма ферромагнетика, на к-рые он разбивается ниже критич. темп-ры (см. КЮРИ ТОЧКА). Векторы намагниченности Д. в отсутствии внеш. магн. поля ориентированы т. о., что результирующая намагниченность ферромагн. образца в целом, как правило, равна нулю.
Рис. 1. Порошковые фигуры на поверхности кристалла кремнистого железа; видны границы доменов в объёме образца и замыкающих доменов у его поверхности. Стрелками показано направление намагниченности доменов.
Обычно Д. имеют размеры =10-3— 10-2 см, они доступны непосредств. наблюдению (при помощи микроскопа): если покрыть поверхность ферромагнетика слоем суспензии, содержащей ферромагн. порошок, то ч-цы порошка осядут в основном на границах Д. и обрисуют их контуры (рис. 1). Широко применяют и др. методы исследования доменной структуры, в частности магнитооптический, обладающий большей разрешающей способностью (используют Керра эффект, Фарадея эффект и т. д.). Разбиение ферромагнетика на Д. объясняется след. причинами. Если бы весь ферромагнетик был намагничен до насыщения в одном направлении, то на его поверхности возникли бы магн. полюсы и в окружающем пр-ве было бы создано магн. поле. На это потребуется больше энергии, чем на разбиение ферромагнетика на Д., при к-ром магн. поле вне образца отсутствует (магн. поток замыкается внутри образца). При неизменном объёме и пост. темп-ре в ферромагнетике реализуются лишь такие доменные структуры, для к-рых свободная энергия минимальна.
Общим термодинамич. критерием равновесного распределения самопроизвольной намагниченности в ферромагнетике (его доменной структуры) явл. миним. значение полного термодинамич. потенциала ферромагн. образца. Этот потенциал сложно зависит от внеш. условий — темп-ры, упругих напряжений, внеш. эл.-магн. полей, структурного состояния образца, его формы и размеров. Из-за сложности определения термодинамич. потенциала в общем случае задача о доменной структуре решается последовательным расчётом отд. элементов доменной структуры (граничных слоев между Д., внутр. дефектов и т. д.). Направление векторов намагниченности Д. обычно совпадает с направлением осей лёгкого намагничивании. В этом случае для ферромагнетика выполняется условие минимума энергии магнитной анизотропии. При уменьшении размеров ферромагнетика до нек-рой критич. величины разбиение на Д. может стать энергетически невыгодным, образуется т. н. однодоменная структура: каждая ферромагн. ч-ца представляет собой один Д. На практике это реализуется в ферромагн. порошковых материалах в ряде гетерогенных сплавов (см. МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ОДНОДОМЕННЫЕ ФЕРРОМАГНИТНЫЕ ЧАСТИЦЫ).
Домены сегнетоэлектрические, области однородной спонтанной поляризациии в сегнетоэлектриках. Размеры Д. обычно =10-5—10-3 см. Д. разделены переходной областью (доменная граница или стенка) толщиной 10-5— 10-7 см.
На поверхности кристалла Д. можно наблюдать методами травления и порошков (скорости травления и осаждения мелких ч-ц в местах выхода на поверхность различно поляризованных Д. различны). Оптич. методы наблюдения основаны на том, что в разных Д. нек-рые оптич. постоянные кристалла могут иметь противоположные знаки (напр., угол, к-рый составляет гл. ось эллипсоида показателей преломления света с плоскостью доменной границы; (см. КРИСТАЛЛОПТИКА).
Рис. 2. Микрофотография доменов сегнетовой соли в поляризованном свете. Тёмные и светлые области соответствуют доменам с противоположным направлением спонтанной поляризации, перпендикулярной к плоскости рисунка.
В поляризов. свете одни Д. выглядят светлее, другие — темнее (рис. 2). Различие оптич. свойств Д. можно вызвать искусственно, прикладывая к кристаллу внеш. электрич. поле или упругие напряжения.
Домены Ганна, области с разным уд. электрич. сопротивлением и разной напряжённостью электрич. поля, на к-рые расслаивается однородный полупроводник с N-образной вольт-амперной хар-кой в достаточно сильном внеш. электрич. поле (см. ГАННА ЭФФЕКТ).

Смотреть другие определения →