Kas ir histerēze?

Feromagnētiskajā histerēzē informācijas ierakstīšanas princips tiek izmantots magnētiskajā glabāšanas lentē, kredītkaršu sloksnēs un citur. Tā kā ierakstīšanas datu nesējai tiek piemērots magnētiskais histerēzes lauks un tas tiek atbrīvots, datu nesējs pēc noklusējuma neatgriežas nulles magnetizācijas stāvoklī. Tā vietā materiāla magnētiskajām daļiņām tiek pievienots jauns kārtības līmenis, kas atspoguļo tur ierakstīto datu struktūru. Šo sava veida atlikušo magnētisko atmiņu var izdzēst, tikai pieliekot magnētisko lādiņu pretējā virzienā, ko sauc par histerēzes cilpu. Implantētais magnētiskais lādiņš pretējā gadījumā var būt gandrīz pastāvīgs, kas ir noderīga funkcija, saglabājot informāciju, un to plaši izmanto audio kasešu lentēs un datoru cietajos diskos.

Histerēzes cilpas īpašību var izmantot arī, lai dzēstu magnētiskos datus, pielietojot vidē apgrieztu magnētisko lauku. Vienu tajā pašā virzienā var izmantot arī, lai pārrakstītu iepriekšējo modeli. Tomēr šī atkārtojamā īpašība jeb histerēzes cikls feromagnētikā nepastāv citu materiālu īpašībās.

Memristori jeb atmiņas rezistori ir sastāvdaļas, kas demonstrē histerēzes ķēdes principu. Viņiem ir iespēja saglabāt atmiņu par histerēzes strāvu, kas iet caur tām, mainot to relatīvo pretestību, reaģējot uz to. Šīs ierīces atdarina sinapses darbību cilvēka smadzenēs, un tas ir piesaistījis militāro pētnieku uzmanību Aizsardzības progresīvo pētījumu projektu aģentūrā (DARPA) Amerikas Savienotajās Valstīs. 2010. gadā veikto pētījumu mērķis bija attīstīt superdatora jaudu, kas būtu pietiekami maza, lai to iepakotu divu litru tilpumā un kura intelekta ziņā būtu līdzvērtīga kaķa smadzenēm.

Nedaudz elastīgiem materiāliem, piemēram, plāniem metāliem, var būt termiskās histerēzes efekts. Izmaiņas metāla atomu izkārtojumā, saliecot dakšas zarus uz priekšu un atpakaļ, parādīs histerēzi, taču atšķirībā no magnētiskajiem materiāliem metāls kļūst mazāk reaģējošs, atkārtoti pielietojot spēku. To sauc par darba sacietēšanu, un galu galā metāls kļūst trausls un saplīst. Metāls uzkrāj aizkavēšanos, reaģējot uz spēku, un galu galā saplīst, izraisot enerģijas zudumu siltuma veidā, ko sauc par histerēzes zudumu.

Histerēzes modelim ir pielietojums dažādās zinātnes, inženierzinātņu un pat ekonomikas disciplīnās. Krievu matemātiķi pēc šī principa sāka modelēt nelineāras sistēmas 1970. gados. Pēc tam viņi izstrādāja tādas teorijas kā Preisaha modelis, ko varētu izmantot, lai aprakstītu histerēzes fenomenu dažādās zinātnēs no ekonomikas līdz tektonikai un supravadītspējai.