ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Энергия магнитокристаллической анизотропии из "Магнитотвердые материалы " Этот экспериментальный факт может быть формально выражен математически зависимостью части внутренней энергии ферромагнетика от направления намагниченности относительно осей кристаллической решетки с минимумом энергии в определенных направлениях. Эта энергия называется энергией магнитокристаллической анизотропии, а указанные направления — осями легкого намагничивания. [c.20] Таким образом, энергия анизотропии представляется в виде степенного ряда, причем берутся только члены разложения с четными степенями, поскольку в большинстве ферромагнетиков энергия одинакова при отклонении намагниченности как в положительном , так и в отрицательном направлении от оси легкого намагничивания. В тех случаях, когда энергия анизотропии зависит от направления вдоль оси легкого намагничивания ( однонаправленная анизотропия, связанная, например с анизотропным обменным взаимодействием в гетерогенных кристаллах), энергия анизотропии представляется в виде ряда как по четным, так и по нечетным степеням направляющих косинусов. Коэффициенты Кп в (1-17) — (1-20) называются константами магнитокристаллической анизотропии и сами по себе не имеют физического смысла, они являются коэффициентами членов ряда, служащего для математической записи энергии анизотропии. При этом соотношения между величинами и знаками двух первых констант магнитокристаллической анизотропии /(] и Л г в (1-20) изменяются при изменении направлений, которым соответствует минимум энергии анизотропии в одноосном ферромагнитном кристалле (т. е. равновесных направлений его намагниченности в отсутствие внешнего магнитного поля) [1-8]. Эти направления могут или совпадать с гексагональной осью кристалла, или лежать в базисной плоскости, перпендикулярной оси кристалла, или образовывать конус направлений легкого намагничивания, осью которого является гексагональная ось кристалла (табл. 1-3). [c.21] Когда /С1 0, поле анизотропии — эффективное поле, препятствующее отклонению вектора намагниченности от плоскости или конуса легкого намагничивания (см. табл. 1-3). [c.22] Значения констант и поля анизотропии для ряда магнитотвердых одноосных ферромагнитных материалов при 7 =293 К приведены в табл. 1-4. [c.23] Константы анизотропии и поле анизотропии— понятия, относящиеся к математическому способу описания явления магнитокристаллической анизотропии. Физическая причина анизотропии лежит во взаимодействии между спиновыми и орбитальными моментами электронов атомов вещества, а также во взаимодействии орбитальных моментов электронов с электростатическим полем кристаллической решетки. [c.23] Для ферромагнетиков группы железа орбитальные моменты Зй-электронов жестко связаны ( заморожены ) электростатическим полем решетки и внешнее поле Я, взаимодействуя со спиновыми моментами, преодолевает спин-орбитальное взаимодействие. Таким образом, магнитокристаллическая анизотропия Зй-пере-ходных металлов обусловлена силами магнитного происхождения. [c.23] Для редкоземельных ферромагнетиков спин-орбй-тальное взаимодействие велико, а связь орбитальных моментов электронов с полем решетки слабее (так как 4/-электроны принадлежат к глубоким орбитам). Внешнее поле Н, действуя на суммарный момент редкоземельного иона, преодолевает энергию взаимодействия орбитальных моментов с кристаллическим полем решетки. Таким образом, энергия магнитокристаллической анизотропии 4/-переходных металлов имеет электростатическую природу [1-9]. [c.24] Вернуться к основной статье