15 Ultraschall - 2. Physikalisches Institut, RWTH Aachen

4.1 Dämpfung durch magnetische Domänen 19
Abbildung 4.1: Magnetisierungsverlauf in einer 180 ◦ -Wand. Die Wanddicke dw kann dadurch definiert
werden, dass innerhalb der Wand die Magnetisierungsrichtung von den Magnetisierungsrichtungen in
den angrenzenden Domänen merklich verschieden sein soll [14].
mit mi Magnetisierung in i-Richtung und mk Magnetisierung in k-Richtung. λ111 ist eine dimensionslose
Materialkonstante. Der Magnetostriktionseffekt soll im Versuch durch messen
des Elastizitätsmoduls ohne Magnetfeld und mit Magnetfeld qualitativ nachgewiesen werden.
4.1.2 Verluste durch Magnetostriktionseffekte
Beim Durchlaufen einer Ultraschallwelle durch einen Körper wird diese gedämpft, d.h. ein Teil
der Schwingungsenergie wird durch irreversible Prozesse in Joule’sche Wärme umgesetzt. Dabei
sind im Fall ferromagnetischer Einkristalle, wie der hier verwendete Fe0,7Al0,3-Einkrisall,
die Dämpfung durch magnetische Domänen von besonderer Bedeutung [5]- [8]. Die für unsere
Experiment entscheidende Dämpfung wird durch „Mikroskopische Wirbelströme“ hervorgerufen:
Eine hochfrequente Schallwelle erzeugt durch die Magnetostriktion des zu untersuchenden
Materials ein hochfrequentes Magnetfeld. Dieses Magnetfeld bewirkt lokale Magnetisierungsänderungen
in der Nähe von Domänenwänden (Blochwand). Dadurch werden diese zu Schwingungen
angeregt, was wiederum zu mikroskopischen (wandnahen) Wirbelströmen führt. Diese
Wirbelströme werden über den elektrischen Widerstand der Probe in Joule’sche Wärme umgewandelt
[10] - [12]. Der Effekt nimmt zur Sättigung hin aufgrund der Abnahme der Domänen-