ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Зависимость электропроводности и термоэлектродвижущей силы от направления самопроизвольной намагннченности (четные эффекты) из "Упругие, тепловые и электрические явления в ферромагнитных металлах " Существование самопроизвольной намагниченности в ферромагнитных металлах и сплавах обусловливает аномальный характер протекающих в них электрических и термоэлектрических явлений. Несмотря на то, что изучению этих явлений было посвящено весьма большое количество работ, они до сих пор привлекают большой интерес со стороны исследователей. [c.194] Необходимость и важность исследований электрических и термоэлектрических явлений в ферромагнитных металлах заключаются в том, что результаты их дают материал для установления важной для теории взаимосвязи между ферромагнетизмом, в котором принимают участие внутренние -элек-троны, и явлениями проводимости, обусловленными внешними -электронами. Выяснение этой взаимосвязи способствовало бы построению более полной квантовомеханической теории ферромагнетизма. [c.194] Опытами установлено, что характер электрических и термоэлектрических явлений в ферромагнитном металле определяется тем, какие процессы в нем происходят — переориентация областей или изменение абсолютной величины 1 . В первом случае возникающие изменения электрических и термоэлектрических свойств ферромагнетиков связаны с действием на электроны проводимости магнитных сил решетки, а во втором — обменных сил. [c.194] В случае, когда вектор Н направлен нормально к плоскости, в которой лежат векторы 1 и г, изменение направления Н на прямо противоположное сразу приводит к изменению знака гальвано-термомагнитных явлений (рис. 98, б). Такие явления называются нечетными. [c.196] Наиболее подробные экспериментальные исследования гальвано- и термомагнитных явлений принадлежат русским ученым Гольдгаммеру [1] и Бахметьеву [2]. Своими работами они указали правильный путь исследования подобных эффектов, измеряя их в функции намагниченности, а не магнитного поля, как это делалось до них. Гольдгаммер на основании своих опытов впервые установил, что гальваномагнитный эффект ферромагнетиков квадратично зависит от намагниченности. Аналогичная закономерность была найдена для термомагнитного эффекта Бахметьевым. [c.196] Понимание особенностей поведения гальвано- и термомагнитных эффектов стало возможно после развития теории ферромагнетизма. Определяющую роль здесь сыграли теоретические работы Акулова [3], который дал общее описание четных и нечетных гальвано- и термомагнитных эффектов и их расчет (см. далее). [c.196] Вонсовский [4] дал качественную микрокартину электрических явлений в ферромагнитных металлах. Согласно его теории электроны в ферромагнитном кристалле разбиваются на внешние -электроны и внутренние -электроны между ними имеет место электрическое обменное и магнитное (спин-спиновое) взаимодействие. Электропроводность металла в основном определяется -электронами -электроны, обусловливающие ферромагнетизм, как более связанные непосредственно почти не участвуют в проводимости. Однако их влияние на проводимость металла сказывается через магнитное и обменное взаимодействие с -электронами. [c.196] В результате столкновений -электроны отдают свою энергию и импульс не только фононам, но и ферромагнонам, что приводит к дополнительному увеличению сопротивления ферромагнитного металла. [c.197] ИСХОДЯТ гораздо реже, в результате чего и сопротивление падает. Так можно качественно объяснить с точки зрения квантовой теории природу электрических явлений, вызываемых парапроцессом, т. е. изменением величины 4 в ферромагнетиках эти явления не зависят от направления вектора Ig, поскольку обменная энергия в кристалле изотропна. [c.198] Изменение направления Ig областей в кристалле приводит к перераспределению магнитных сил в решетке. Это не только вызывает явления магнитострикционного характера, которые подробно рассматривались нами в предыдущих главах, но также сказывается на движении электронов проводимости в ферромагнитных металлах или, другими словами, влияет на их электропроводность и термоэлектродвижущую силу. Механизм влияния процесса ориентации областей на электрические свойства ферромагнетиков был рассмотрен в предыдущем параграфе. Здесь мы дадим общее описание зависимости указанных явлений в ферромагнитных металлах от направления вектора 1 . При этом мы ограничимся рассмотрением только четных эффектов. Необходимые закономерности могут быть здесь найдены путем применения закона анизотропии Акулова (см. гл. II, 2). [c.198] Здесь а[,оо] и а[,ц] — четные эффекты в кристалле в направлении ребра и диагонали кубического кристалла. Соотношение (91) позволяет рассчитать (если известны константы 1 и ад) изменения электросопротивления и термоэлектродвижущей силы в ферромагнитном кристалле в зависимости от ориентации векторов и по отношению к кристаллическим осям (анизотропия гальвано- и термомагнитных эффектов). При этом предполагается, что измерения электросопротивления и термоэлектродвижущей силы всегда происходят в направлении Формула (91) показывает, что характер анизотропии гальвано- и термомагнитных эффектов должен быть таким же, как и для магнитострикции. Действительно, тщательные измерения гальвано-и термомагнитных явлений в кристаллах железа и никеля полностью подтвердили это заключение [7, 8]. На рис. 99, по данным Аннаева [8], приведены результаты измерения (в поле насыщения Hg) термомагнитного эффекта кристалла никеля в плоскости (100). Эти измерения проводились, когда направление измерения г, градиент температуры g совпадали с осью [010] и когда эта ось составляет с переменный угол Сплошная кривая—-теоретическая— рассчитана по формуле (91), а точками показаны экспериментальные данные. [c.199] При проверке соотношения (94) также необходимо учитывать влияние магнитной текстуры и парапроцесса. [c.201] Теоретическая сторона вопроса о влиянии на четные явления объемных эффектов была рассмотрена в работе Акулова [11] и более подробно в работах Симоненко [12] и Вонсовского [13]. [c.201] Вернуться к основной статье