J. Phys. Radium 20, 88-92 (1959)
DOI: 10.1051/jphysrad:01959002002-308800

Magnetic field in a cavity

W.H. Meiklejohn

General Electric Research Laboratory, Schenectady, New York, U. S. A.

Abstract
The classical Lorentz field in a spherical cavity of 4π M s/3 does not occur in a ferromagnetic material which has reached technical saturation. This effect is due to the formation of closure domains in the material near the surface of the cavity. Measurements of a material of low saturation magnetization shows that the field in the cavity approaches 4π Ms/3 only at fields that are five times the maximum demagnetizing field in the material. These results show that cavities or non-magnetic inclusions will greatly effect the approach to saturation in ferromagnetic materials, as pointed out by Néel.

Résumé
La valeur du champ classique de Lorentz dans une cavité sphérique (4π Ms/3) n'est pas atteinte dans un matériau ferromagnétique à son niveau de saturation technique. Ceci est dû à la formation de domaines de fermeture dans la substance à la surface de la cavité. Les mesures effectuées sur un matériau ayant une saturation magnétique faible montrent que le champ dans la cavité n'approche de la valeur 4π Ms/3 que pour des champs égaux à cinq fois le champ démagnétisant maximum de la substance. Comme l'a montré Néel ces résultats montrent que les cavités ou les inclusions non-magnétiques perturbent considérablement l'approche à la saturation dans les matériaux ferromagnétiques.

PACS
60 - CONDENSED MATTER: STRUCTURAL, MECHANICAL AND THERMAL PROPERTIES.
70 - CONDENSED MATTER: ELECTRONIC STRUCTURE, ELECTRICAL, MAGNETIC, AND OPTICAL PROPERTIES.
75 - Magnetic properties and materials.

Key words
magnetic fields -- ferromagnetic materials