Hlavním cílem diplomové práce bylo provést rozbor Jilesova-Athertonova modelu feromagnetické hystereze a naprogramovat kód v prostředí MATLAB pro proložení experimentální magnetizační křivky tímto modelem.

Trocha teorie. Magnetizace M je vektorová fyzikální veličina charakterizující magnetické vlastnosti látkového prostředí. Její závislost na vnějším magnetickém poli H je popsána tzv. magnetizační křivkou. U feromagnetických materiálů vykazuje magnetizace hysterezi. Hystereze je takové chování dynamického systému, kdy výstupní veličina není závislá pouze na veličině vstupní, ale také na historii systému.

  • Jilesův-Athertonův model feromagnetické hystereze vychází z postupů statistické fyziky, kdy předpokládá existenci ideální magnetizační křivky (tzv. křivky anhysteretické magnetizace), která je modifikována poruchami struktury. Tento model je popsán nelineární diferenciální rovnicí 1. řádu a má 5 parametrů. V důsledku nejasností při jeho odvození existují v literatuře celkem tři vzájemně neslučitelné modifikace tohoto modelu.
  • V této diplomové práci byly identifikovány celkem tři nejasnosti v modelu. První je příliš strmý nárůst křivky – tento problém je vyřešen zavedením nového předpokladu o existenci magnetických klastrů. Druhou nejasností je nerozlišitelnost vlivu pružných a nepružných ztrát na hysterezi – odstranění tohoto problému vede na redukci počtu parametrů na 4. Třetím problémem je dvojí přítomnost tzv. efektivního magnetického pole v energetické bilanci – odstranění tohoto problému vede k lepší stabilitě řešení rovnice modelu a zajímavým vlastnostem pro případný model pro anizotropní materiály.
  • Pro odstranění všech tří nejasností byl navržen nový diferenciální izotropní model feromagnetické hystereze (DIMFH).  Publikace tohoto modelu je v současné době v recenzním řízení v časopise Physical Review B. Předchozí tři modifikace Jilesova-Athertonova modelu a model DIMFH byly aplikovány na experimentální data. Všechny modely dosahují vynikající shody s experimentálními daty – nejlepší shody však dosahuje model DIMFH, ačkoli je jeho rovnice mnohem jednodušší a má o jeden parametr méně. Proložení experimentálních dat modely bylo provedeno pomocí uživatelsky přívětivých (vstupem jsou pouze naměřená data) skriptů v prostředí MATLAB.
  • Na obrázku je pak příklad proložení magnetizační křivky na amorfním pásku Fe77,5Si7,5B15, kde je uveden koeficient korelace, a také jsou zde uvedeny získané parametry modelu.