Studio di magnetostrizione da interferometria Speckle


Abstract

In questa tesi uno studio della magnetostrizione dei materiali magnetici da interferometria speckle viene effettuata. Nella prima parte sono raccolte le basi teoriche del fenomeno speckle e le tecniche sperimentali applicate nello sviluppo di questo lavoro. Nella seconda parte, si analizzano le basi teoriche della magnetostrizione, applicando la fotografia speckle nella determinazione della magnetostrizione in saturazione. L’applicabilità del metodo viene studiata caratterizzando dei campioni di nichel. In terzo luogo, la dipendenza delle proprietà elastiche dalla magnetizzazione è analizzata utilizzando un sistema interferometrico eterodina. Vengono determinati il modulo di Young, il modulo di taglio e il modulo di compressibilità. I campioni utilizzati sono barre sottili e fili di nichel nel campo magnetico di un solenoide. Per le misure del modulo di Young, vengono seguiti tre metodi sperimentali basati sull’ottenimento delle frequenze proprie longitudinali e trasversali e della frequenza di risonanza longitudinale quando le barre sono sottoposte a vibrazioni forzate. I risultati ottenuti con i tre metodi sono stati confrontati verificando la validità dei modelli utilizzati. Viene applicato un metodo che permette nello stesso esperimento la valutazione del modulo di taglio e del modulo di Young in funzione del campo magnetico. La metodologia seguita si basa sul rilevamento congiunto dello spettro associato alla vibrazione trasversale e torsionale. Dal modulo elastico e dal modulo di taglio, misurati simultaneamente, è stata studiata la costanza del modulo di compressibilità in funzione della magnetizzazione. Nella quarta parte, si studia l’influenza del trattamento termico sulle proprietà del nichel determinando la variazione del modulo elastico dall’analisi della vibrazione libera longitudinale del campione. Sono stati applicati trattamenti a diverse temperature, tempi di permanenza nel forno e velocità di rivestimento. La dimensione dei grani prima e dopo il trattamento è stata anche analizzata per valutare la sua influenza sulle proprietà elastiche. Infine, l’attrito interno è studiato analizzando lo smorzamento nelle vibrazioni longitudinali. È stata utilizzata una doppia metodologia basata su vibrazioni libere e forzate. Viene anche determinata la dipendenza dello smorzamento dal campo magnetico applicato.

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