¿Cuál es la razón de la pérdida por histéresis?

Considere que un material ferromagnético se somete a un campo magnético externo que aumenta gradualmente y se magnetiza hasta la saturación. Luego se aplica un campo inverso para desmagnetizar el material y luego se permite que la magnetización se sature en la dirección opuesta. Luego, el campo se incrementa nuevamente en la dirección positiva hasta que se satura y se completa un ciclo de histéresis.

¿Por qué al final del proceso la muestra se calienta? ¿Qué sucede en el interior del material para que se genere calor?

La anisotropía magnetocristalina hace que se generen fonones cuando se mueve la pared de un dominio.
@Pieter ¿Puedes elaborarlo un poco?
La anisotropía magnetocristalina se debe al acoplamiento espín-órbita, que también está relacionado con la magnetoestricción: cuando cambia la dirección del espín, cambia la longitud de los enlaces, y esto genera movimiento atómico y fonones: calor. En los metales, también hay una contribución de las corrientes de Foucault cuando se mueven las paredes del dominio.

Respuestas (1)

La histéresis es una especie de transición no reversible en el tiempo, por lo que está asociada con la entropía (que, en teoría, debe generar calor).

Debido a que los materiales magnéticos tienen una estructura cristalina, la polarización magnética interna no es uniforme, sino que se alinea en pequeños parches con el cristal, y estos parches (dominios magnéticos) cambian de tamaño y forma durante un cambio magnético. Eso cambia las fuerzas internas entre los dominios, lo que provoca la flexión del material, en una distribución casi aleatoria, es decir, genera ruido blanco acústico.

Las pérdidas al mover una pared de dominio magnético se incrementan por fallas e inclusiones que 'fijan' el límite del dominio y que determinan si el material es un imán 'duro' (altamente histerético) o 'blando'.

Incluso los materiales magnéticos blandos tienen pérdidas con el cambio de magnetismo, y parte de eso es corriente eléctrica inducida (corriente de Foucault) que depende de la resistividad eléctrica y de dB/dt, por lo que es mayor en materiales conductores y en altas frecuencias. El hierro es un material eficaz para el núcleo del transformador a baja frecuencia (50 a 400 Hz), pero se prefieren las ferritas no conductoras por su baja pérdida a frecuencias más altas.

También hay una firma dimensional pequeña para los cambios magnéticos en los ferromagnetos (llamada magnetoestricción), y esto produce eventos acústicos microscópicos cada vez que hay un cambio magnético.

Cualquier energía acústica interna decaerá hasta el equilibrio térmico por dispersión Umklapp, convirtiéndose en calor.

¿Hay alguna referencia que puedas sugerir? @Whit3rd
De hecho, las emisiones acústicas en el ruido de Barkhausen son la evidencia más clara de que se crean fonones cuando se deslizan las paredes del dominio.