hysteresis loop

hysteresis loopは、物理学や工学において、ある系の状態が現在の入力だけでなく、過去の履歴に依存して変化する現象を視覚化したものです。一般的に、入力値を増加させた後で減少させても、元の経路を辿らずに異なる経路を通るため、グラフ上で閉じたループ状の形状になります。この現象は、磁性体や弾性体などの材料特性を評価する際に非常に重要です。

磁気特性における意味

特に磁性材料の文脈では、外部磁場に対する磁化の応答を示します。磁場をゼロに戻しても磁化が完全には消えない残留磁化や、逆方向に磁場をかけて磁化をゼロにするために必要な保磁力といった重要な特性が、このループの形状から読み取れます。例えば、ループの面積が広い材料はエネルギー損失が大きいことを意味し、ハードディスクなどの記憶媒体には保磁力の高い材料が適しています。

他の概念との違い

単純な線形応答（リニアレスポンス）では、入力と出力が常に一対一で対応し、経路に依存しません。一方でhysteresis loopは、系に記憶がある状態を示しています。また、単なる遅延（lag）とは異なり、入力が完全に元に戻っても出力が元の状態に戻らないという不可逆的な性質が含まれている点が特徴です。