インスリン分泌の『なぜ？』を考える2

磁気記録メディア

世の中 すっかりデジタル化してしまいました．
かつては 録音といえばカセットテープ，

録画と言えばビデオテープが必須でしたが，

今や 音楽は スマホの半導体メモリ，録画はビデオレコーダーのハードディスクに入れる人がほとんどでしょう．

そういえば，プカ様が愛用されたフロッピーディスクも，まずみかけることはなくなりました．

それは ヒステリシス

ビデオテープやハードディスクの円盤の表面には，磁性体(フェライトなど）が塗布してあり，これをコイルから発生させた【磁界】で，磁極の向きを『書き込んで』いきます． 書き込んだ後には 小さな磁石が残るので，この磁石の向きを読み取ることで『読み取る』ことができます．

この時，せっかく書き込んだ磁石の強さ【磁束密度】が弱かったり，時間が経つと消えてしまったりしては 記録媒体としては使えません．
したがって，テープに塗布される磁性体には，磁界に晒されると磁石になり，しかも磁界がなくなっても磁石の性質が保持される(=残留磁化）『硬磁性体』材料が使われます．
しかし，もしも一旦書き込んだら永久に変わらないとしたら，今度は消去や書き換えができませんから，ある程度の強さの逆方向の磁界が来ると，向きが反転する性質の材料が選ばれています．

そこで，磁界の強さを横軸，書き込まれた磁石の強さを縦軸にとると，

磁界の強さがH₀からH₊₁あたりまでの間では何も起こりませんが，磁界がH₊₂の強さになると，突然バタンと(音は出ませんが），B_Nの極性を持つ磁石になります．この磁石は，外からの磁界がH₀に戻っても，つまり外部からの磁界がなくなってもそのままです[残留磁化]． これで映像や音声の信号が『記録』されたわけです．この磁石の向きを再生コイルで読み取れば，映像や音楽が流れます．

書き換えるときには，今度は逆方向の磁界をかけます． やはり H_-1あたりまでは何も起こらず，磁界がH_-2の強さになると，突然磁石の向きは反転してB_Sになります．

ということは，磁界が H_-1からH₊₁の間の強度の時には，この磁石は N 又は S の２つの状態の両方がありえることになります．そして，どちらの状態なのかは，それまでの履歴をみないとわかりません．直前に H₊₂の磁界に晒されたのならNでしょうし， H_-2を経験していたのなら Sでしょう．
このように 現在の状態が 過去の影響で決定される現象は ヒステリシス(= Hysteresis；履歴現象）と呼ばれます．ヒステリーではありません．

この様子は，前回の記事URLで，棒の向きを切り替えるには ある程度の力が必要だった例と同じです．

つまり状態Aから状態Bに，又はその逆 BからAに状態がスムーズに変化できず抵抗が働く系，すなわち活性化エネルギーが必要な系においては，ヒステリシス現象がみられます．

[3]に続く