Магнитная анизотропия обменная

Это значение в 2 /я раз меньше, чем проигрыш в энергии при скачкообразном (как на рис. 10.22,а) перевороте спинов. Толщина стенки Блоха увеличивалась бы беспредельно, если бы не магнитная анизотропия, препятствующая этому. Спины в доменной границе ориентированы в подавляющем большинстве не вдоль осей легкого намагничения. Поэтому доля энергии анизотропии, связанная со стенкой Блоха, увеличивается примерно пропорционально ее толщине. Баланс между обменной энергией и энергией анизотропии определяет толщину доменной стенки. В железе эта толщина составляет примерно 300 постоянных решетки, [c.349]

Кристалл железа имеет 6 направлений [11П легкого намагничивания. При спонтанном намагничивании спиновые магнитные моменты располагаются по одному из этих направлений, вследствие чего энергия магнитной анизотропии оказывается минимальной. В стенках Блоха спиновые магнитные моменты отклоняются от направления легкого намагничивания и энергия магнитной анизотропии увеличивается, причем тем сильнее, чем толще стенки. Поэтому толщина стенок растет до таких размеров, при которых уменьшение обменной энергии, вызванное их появлением, не компенсируется возрастанием энергии магнитной анизотропии. Расчет показывает, что для кристаллов железа стенки Блоха должны иметь толщину порядка 10 м (порядка 400 атомных расстояний) опыт подтверждает это. [c.297]

Если толщина границы зависит главным образом от соотношения энергий обменной, магнитной анизотропии и магнитоупругой, — то размеры самих доменов связаны не только со значением этих видов энергий, но и с поверхностной энергией, т. е. энергией, зависящей от наличия и распределения в образце неоднородностей неметаллических включений, границ зерен, скоплений дислокаций и т. д. Стремление к уменьшению поверхностной энергии, а, следовательно, к уменьшению потоков рассеяния, приводит к дроблению доменов и образованию замыкающих доменов как на внешних поверхностях кристаллов, так и на внутренних, вокруг пустот, неметаллических включений и т. п. Поэтому практически объем доменов может колебаться даже для одного материала в очень широких пределах (10"1— 10- см ). [c.11]

Если учитывать только обменное взаимодействие и энергию магнитной анизотропии, то свободная энергия F единицы объёма неоднородно намагниченного ФМ [c.574]

Особенностью двух классов М. является присущая им очень большая энергия анизотропии, так что у них афф. поле магнитной анизотропии На больше эфф. поля обменного взаимодействия Яе- Фазовая диаграмма для М. 1-го класса на плоскости Я—Т представлена ва рис. 1, а. При низких темп-рах Т при достижении [c.121]

Наноструктурное состояние влияет на свойства ферромагнетиков. Ферромагнитные материалы имеют доменную структуру, которая возникает в результате минимизации суммарной энергии ферромагнетика в магнитном поле. Согласно [328], она включает энергию обменного взаимодействия, минимальную при параллельном расположении спинов электронов энергию кристаллографической магнитной анизотропии, обусловленную наличием в кристалле осей легкого и трудного намагничивания магнитострикционную, связанную с изменением равновесных расстояний между узлами решетки и длины доменов магнитостатическую, связанную с существованием магнитных полюсов как внутри кристалла, так и на его поверхности. Замыкание магнитных потоков доменов, расположенных вдоль осей легкого намагничивания, снижает магнитостатическую энергию, тогда как любые нарушения однородности ферромагнетика (границы раздела) увеличивают его внутреннюю энергию. [c.94]

Исследование намагниченности насыщения массивного Ni и нанокристаллического порошка Ni (d = 12, 22 и 100 нм) при 10— 300 К [297] показало, что с уменьшением размера частиц до 12 нм величина Д понижается почти в 2 раза по сравнению с массивным №. При температуре ниже 50 К для наночастиц Ni с й < 50 нм петля магнитного гистерезиса была асимметрична. Согласно [297], смещение петли гистерезиса и уменьшение /. связаны с наличием на поверхности частиц никеля оксидной оболочки и обусловлены анизотропией обменного взаимодействия ферромагнитного Ni с антиферромагнитным оксидом №0, образующим оболочку наночастиц. [c.97]

Дальнейшим развитием теории ТМО ферритов являются работы [38, 39], в которых предложена обобщенная модель, объясняющая возникновение наведенной магнитной анизотропии в железоникелевых и железо-никель-кобальтовых ферритах. Согласно этой модели энергия магнитной анизотропии ферритов обусловлена одновременным действием, по крайней мере, двух источников анизотропии обменного взаимодействия и анизотропии электрического кристаллического поля. В соответствии с этим предполагается, что [c.178]

У ТИПИЧНЫХ ферромагнитных материалов обменная энергия значительно превосходит энергию магнитной анизотропии и 8 составляет десятки и сотни межатомных расстояний. Поверхностная энергия доменной стенки а также зависит от обменной энергий и энергии анизотропии [c.286]

Возникновение в аморфных сплавах магнитной анизотропии, наведенной магнитным полем, в общих чертах можно объяснить, исходя из представлений об, анизотропии, обусловленной анизотропным распределением атомных пар. В кристаллах для образования новых атомных пар необходимо, чтобы соседние атомы обменялись местами. В аморфных металлах новые анизотропные конфигурации атомных пар могут образовываться при смещении атомов относительно средних положений. [c.302]

Обсудим теперь вопрос почему образуются ферромагнитные домены Ответ на этот вопрос дали Ландау и Лифшиц. Они но казали, чта образование доменной структуры является следствием существование в ферромагнитном образце конкурирующих вкладов в полную энергию тела. Полная энергия Е ферромагнетика складывается из 1) обменной энергии Еовм, 2) энергии кристаллографической магнитной анизотропии Ек- 3) энергии магнитострик-ционной деформации Ех 4) магнитоупругой энергии Ес 5) магнитостатической энергии Ео] 6) магнитной энергии Таким образом, [c.346]

Полная свободная энергия состоит из следующих основных видов энергий магнитостатической, магнитной анизотропии, магни-тострикции, обменной. [c.87]

В ферромагнетиках, в отличие от парамагнитных тел, между неспаренными электронами внутренних недостроенных оболочек имеет место сильное обменное взаимодействие, вызывающее упорядоченное расположение их СПИновых магнитных моментов и спонтанное намагничивание доменов до насыщения Это приводит к существенным особенностям в протекании резонансного поглощения высокочастотной энергии ферромагнетиками, которое называют ферромагнитным резонансом. Физическая суть его состоит е том, что под действием внешнего магнитного поля Нд, намагничивающего ферромагнетик до насыщения, полный магнитный момент образца М начинает прецессировать вокруг этого поля с ларморовой частотой ojl, зависящей от Яо (11.25). Если на такой образец наложить высокочастотное электромагнитное поле, перпендикулярное Яо, и изменять его частоту ш, то при ю = i. наступает резкое (резонансное) усиление поглощения энергии поля. Резонанс наблюдается на частотах порядка 20-Г-30 ГГц в полях 4- 10 -А/м (л 5000 Э). Поглощение при этом на несколько порядкоз выше, чем при парамагнитном резонансе, так как магнитная восприимчивость ферромагнетиков (а следовательно, и магнитный момент насыщения М) у них много выше, чем у парамагнетиков. Кроме того, так как в формировании эффективного магнитного поля в ферромагнетиках участвуют размагничивающий фактор и поле магнитной анизотропии, то частота ферромагнитного резонанса оказывается зависящей от формы образца.и,направления поля относительно осей легкого намагничивания. [c.306]

В общем случае для каждого значения внеш. магн. паля //о число собств. частот со/ равно числу подрешёток в АФ. Две из этих частот стремятся к О при стремлении к нулю анергии магнитной анизотропии и внеш. ноля. Это т. н. релятивистские моды. Остальные моды А. р. в АФ с числом ппдрсчиеток >2 называют обменными. Собств. частота обменной моды 0) Е обменное поле, равное [c.116]

Образование Б. с. влечёт за собой увеличение плотности обменной энергии и энергии анизотропии. Чем уже переходный слой, тем больше обмеЕ1ная энергия и меньше энергия анизотропии на его создание. В результате конкуренции обменного в- аимодействия и магнитной анизотропии устанавливается равновесное распределение вектора М внутри Б. с. (микроструктура Б. с.). [c.214]

ДОМЕННАЯ СТЕНКА (доменная граница магнитных доменов)— переходный слой от одного домена с однородно намагниченностью Mi к др. домену с однородной намагниченностью (см. Магнитная доменная структура). Толщиеа Д. с. бо определяется конкуренцией неоднородного обменного взаимодействия (стремящегося увеличить и магнитной анизотропии, (уменьшающей 6 ) бд ( 4// ) / , где А п К — константы обменной энергии и энергии анизотропии. [c.8]

Магнитные свойства РЗЛ металлов обусловленн особенностями электронной структуры их ионов, крис-таллич. структуры, магнитной анизотропии и обменного взаимодействия. [c.306]

В магнитоупорядоченных веществах (ферро- и антиферромагнетиках) С.-с. в., наряду с ввутрикрис-таллич. полем, даёт вклад в магнитную анизотропию, играет решающую роль в образовании магнитной доменной структуры. Существуют также соединения (в основном с участием редкоземельных элементов), магн. упорядочение в к-рых вообще обусловлено не обменным, а дипольным С.-с. в. (дипольные магнетики). [c.646]

Разл. магн. подрешётки, образующие ФМ, содержат ионы одного и того же элемента с разл. валентностью, ионы разл. металлов или одинаковые ионы с разл. кристалло-графич. окружением. Атомные магн. моменты ФМ создаются электронами незаполненных d- или /-электронных оболочек ионов переходных металлов, входящих в состав ФМ. Между магн. ионами существуют обменные взаимодействия (ОВ) (см. Обменное взаимодействие в магнетизме), к-рые, наряду с магнитной анизотропией, определяют магнитную атомную структуру ФМ и обычно носят косвенный характер, при к-ром отсутствует прямое перекрытие волновых ф-ций (см. Косвенное обменное взаимодействие, РККИ-обменное взаимодействие). В ферритах наиб, сильным является ОВ между ионами разл. подрешёток, стремящееся установить магн. моменты подрешёток антипараллельно друг другу. [c.286]

Можно ожидать, что именно благодаря этим своим особенностям аморфные ферромагнетики имеют чрезвычайно высокую магнитную проницаемость. В так называемых нулевых ферромагнетиках, обладающих идеальной магнитной анизотропией, параллельность магнитных моментов поддерживается только за счет энергии обменного взаимодействия, а магнитный лоток замыкается внутри образца вследствие конкуренции с мат-нитостатичеокой энергией. Как видно из схемы, на рис. 5.13, в этом случае направление вращения магнитного момента в некоторых частях образца одинаково, в результате чего может возникнуть так назькваемая круговая доменная структура. [c.133]

При Яо=0 прецессия магнитных моментов двух подрешеток /[, 2 происходит во внутренних эффективных полях магнитной анизотропии На, направленных вдоль естественной оси антиферромагнетизма (рис. 9.10), Частоты резонанса для подрешеток зависят как от величины эффективного поля обменных сил (молекулярного поля Вейса) так и от На, удерживающего вектора /г, Л вдоль оси г (й 2= у 2Н НДля обычных в антиферромагнетиках значений Ят 10 -н10 А/м и Яд А/м наблюдение ЭАФР воз- [c.183]

Из уравнения следует, что метод ЭАФР пригоден для исследования обменных взаимодействий и сил магнитной анизотропии в антиферромагнетиках. Методика эксперимента в основном повторяет технику ЭПР. [c.183]

Электронный антиферромагнитный резонанс (ЭАФР) — электронный резонанс в антиферро.магнетиках......явление избирательного резонансного поглощения энергии электромагнитных волн, наблюдаемые при частотах, близких к собственным частотам прецессии магнитных моментов магнитных подрешеток антиферромагнетика [13.21 ]. Особенность ЭАФР является введение понятия магнитная под р е ш е т к а для описания магнитной структуры кристалла, обладающего атомным магнитным порядком. При Яо = О прецессия магнитных моментов двух подрешеток /i, /а происходит во внутренних эффективных полях магнитной анизотропии Яа, направленных вдоль естественной оси антиферромагнетизма (рис. 3.9). Частоты резонанса для подрешеток зависят как от величины эффективного поля обменных сил (молекулярного поля Вейса) Н , так и от // , удерживающего вектора / , /jj вдоль оси г Для обычных в аитиферро-190 [c.190]

Для ферритов в соответствии с теорией Танигучи [II] основным источником магнитной кристаллографической анизотропии является анизотропное обменное взаимодействие. Используя теорию кристаллического поля Ван-Флека [12], Танигучи рассчитал энергию магнитной кристаллографической анизотропии ферритов, обусловленную диполь-дипольным взаимодействием катионов, и показал, что эта энергия зависит от величины угла, образованного направлением оси магнитовзаимодействующих атомов и локальной намагниченностью. У материалов с малой величиной этого угла должно происходить направленное упорядочение ионных пар (в кобальтсодержащих ферритах такие пары, по-видимому, Со +—Со +), что и обусловливает возникновение наведенной магнитной анизотропии. [c.176]

Под метамагнетиками в настоящее время понимаются антиферромагнетики, у которых эффективное поле магнитной анизотропии больше эффективного поля обменного взаимодействия На > We. Типичное поведение кривых намагничивания мета магнетиков на примере FeBr2 демонстрирует рис. 30.19. При Т < Tn и поле Я = Яо вещество переходит из антиферромагнитной фазы в ферромагнитную, минуя фазу с опрокинутыми подрешетками (спин-флоп фазу). Ниже приводятся температура упорядочения и значение поля перехода (при Т Тn) некоторых типичных метамагнетиков [c.604]

Известно, что источниками магнитной анизотропии в ферритах могут быть анизотропное обменное взаимодействие между ионами [1] и анизотропное взаимодействие иона с кристаллическим электрическим полем [2]. Эти же источники ответственны за возникновение наведенной магнитной анизотропии (н.м.а.) в кобальтзамещенных ферритах [3,4]. Расчет, проведенный Танигучи [1] для обращенного феррита, содержащего примесь кобальта, показал, что константа н.м.а. (Хн), обусловленная анизотропным обменным взаимодействием ионов кобальта, пропорциональна x x — содержание кобальта в образцах). Согласно одноионной модели [2], Ки возрастает линейно с ростом концентрации кобальта (Kh -v). [c.105]

Рпс. 16.34. Асимметрия перекрытия электронных оболочек соседних ионов как одна из причин кристаллографической магнитной анизотропии. Вследствио спин-орбитального взаимодействия распределение электронного заряда — не сферическое. Асимметрия связана с направлением спина, поскольку изменение направления спина по отнопаению к осям кристалла изменяет обменную энергию, а также электростатическую энергию взаимодействия распределений заряда пар атомов. Именно эти эффекты приводят к появлению энергии анизотропии. Энергия системы а иная, чем энергия системы 6. [c.582]

Смотреть страницы где упоминается термин Магнитная анизотропия обменная : [c.357] [c.653] [c.297] [c.10] [c.215] [c.421] [c.630] [c.649] [c.691] [c.545] [c.638] [c.123] [c.191] [c.286] [c.574] [c.285] [c.122] [c.183] [c.482] [c.370] [c.372] [c.52]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...