Weiss-Bezirke sind kleine magnetische Domänen innerhalb eines ferromagnetischen Materials, in denen die magnetischen Momente der Atome parallel ausgerichtet sind. Diese Bereiche wurden nach dem französischen Physiker Pierre-Ernest Weiss benannt, der sie erstmals theoretisch beschrieb. Die magnetischen Momente in einem Weiss-Bezirk sind homogen ausgerichtet, während die Ausrichtung der Domänen zueinander variiert, um die Gesamtenergie des Materials zu minimieren.
Ferromagnetische Materialien bestehen aus vielen Weiss-Bezirken. Innerhalb eines einzelnen Bezirks sind die magnetischen Momente der Atome vollständig ausgerichtet, was zu einer hohen lokalen Magnetisierung führt. Zwischen benachbarten Bezirken zeigen die magnetischen Momente jedoch oft unterschiedliche Richtungen, wodurch das Material als Ganzes zunächst keine externe Magnetisierung zeigt. Dieses Verhalten minimiert die Gesamtenergie des Materials.
Wird ein ferromagnetisches Material in ein externes Magnetfeld gebracht, verändert sich die Struktur der Weiss-Bezirke:
Die Übergangsbereiche zwischen zwei Weiss-Bezirken werden Bloch-Wände genannt. In diesen Bereichen ändern sich die magnetischen Momente allmählich von der Ausrichtung des einen Bezirks zur Ausrichtung des anderen. Bloch-Wände spielen eine wichtige Rolle bei der Bewegung und Umstrukturierung der Weiss-Bezirke während der Magnetisierung.
Das Verständnis der Weiss-Bezirke ist entscheidend für die Entwicklung und Optimierung magnetischer Materialien und Technologien:
Wussten Sie, dass die Bewegung der Weiss-Bezirke bei der Magnetisierung nicht gleichmäßig ist? Stattdessen erfolgt sie sprunghaft in kleinen Schritten, ein Phänomen, das als Barkhausen-Effekt bekannt ist. Dieser Effekt liefert wertvolle Informationen über die Mikrostruktur von ferromagnetischen Materialien und wird in der Materialdiagnostik eingesetzt.