Состояние вещества ферромагнитное

Магнитные свойства вещества определяются спиновым движением электронов в атомах, а явление ферромагнетизма — образованием доменных структур ниже точки Кюри, т. е. таких кристаллических структур, в которых электронные спины оказываются параллельно ориентированными. Характерным свойством ферромагнитного состояния вещества является наличие спонтанной намагниченности без приложения внешнего магнитного поля. Однако магнитный поток такого тела будет равен нулю, так как направления магнитных моментов отдельных доменов получаются самые различные. [c.288]

Бается отставание изменения величины намагниченности ферромагнитного вещества от изменения внешнего магнитного поля, в котором находится вещество. Важнейшей причиной магнитного гистерезиса является характерная для ферромагнетика зависимость его магнитных характеристик ( .I, /) не только от состояния вещества в данный момент, но и от значений величин ц и / в предыдущие моменты времени. Таким образом, существует зависимость магнитных свойств от предшествующей намагниченности вещества. [c.282]

Величина обменного интеграла весьма сильно зависит от межатомных расстояний. Когда атомы находятся друг от друга на расстояниях, намного превышающих расстояния между атомами в кристаллах, то обменные силы ничтожно малы, и ферромагнетизм невозможен (вещество обладает парамагнитными свойствами). При сближении атомов эти силы возрастают и заставляют спиновые магнитные моменты электронов соседних атомов располагаться параллельно друг другу возникает ферромагнитное состояние. По мере дальнейшего сближения атомов спиновые магнитные моменты удерживаются в параллельном положении все более прочно. Однако при достижении определенного расстояния между атомами обменные силы достигают некоторого максимума, а затем начинают опять уменьшаться и в конце концов обращаются в нуль. При еще более тесном сближении спины устанавливаются антипараллельно (обменный интеграл становится отрицательным), причем антипа-раллельная ориентация спинов в некоторых веществах является в энергетическом отношении более выгодной. Состояние вещества, характеризуемое самопроизвольной антипараллельной ориентацией спинов, называется антиферромагнетизмом, На рис. 6 схематически дана кривая изменения обменного интеграла в зависимости от величины К (отношения расстояния а между атомами к радиусу г незаполненной оболочки атома, в которой сосредоточены элементарные носители магнетизма ферромагнетика). Таким образом, из рассмотрения кривой, приведенной на рис. 6, следует, что ферромагнетизм в металлах наступает тогда, когда интеграл обмена становится положительным. Это является вторым [c.24]

Такие фазовые превращения, которые характеризуются скачками объема, внутренней энергии, энтропии и ряда других параметров, а также конечной теплотой перехода, называют фазовыми переходами первого рода. Помимо них бывают еще фазовые переходы второго рода, при которых энтропия непрерывна и теплота перехода отсутствует, но испытывает скачок, например, производная дЗ/дТ. Мы не будем их касаться. Укажем только для примера, что таким образом парамагнитное вещество переходит в ферромагнитное состояние, а металл —из нормального в сверхпроводящее. [c.123]

Под действием обменных сил параллельная ориентация магнитных моментов атомов ферромагнитного вещества происходит в определенных областях, называемых доменами. В пределах домена материал в отсутствие внешнего поля намагничен до насыщения благодаря обменному взаимодействию отдельных атомов. Это взаимодействие действует только до определенной критической температуры, которая называется температурой Кюри. Выше температуры Кюри домены разрушаются и ферромагнетик переходит в парамагнитное состояние. Ферромагнитные вещества легко намагничиваются в слабых магнитных полях. Магнитная проницаемость и [c.86]

Магнитный резонанс получил широкое практическое применение. Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) используется для исследования механизма химических реакций, для изучения влияния ионизирующего излучения на вещество и живые ткани, для исследования электронного состояния твердых тел и во многих других важных областях науки и техники. На явлении ЭПР построены такие важные радиотехнические устройства, как парамагнитные усилители и генераторы, которые будут рассмотрены в гл. 12. Ферромагнитный резонанс нашел применение в технике СВЧ. [c.306]

Ферромагнитные вещества характеризуются большим значением магнитной восприимчивости (и 1), а также ее нелинейной зависимостью от напряженности поля и температуры способностью намагничиваться до насыщения при обычных температурах даже в слабых полях, гистерезисом — зависимостью магнитных свойств от предшествующего магнитного состояния, точкой Кюри, т. е, температурой, выше которой материал теряет ферромагнитные свойства. [c.7]

Если гетерогенная система не находится в состоянии равновесия, то в ней возможен переход из одной фазы в другую, например, переход вещества из жидкого состояния в твердое или газообразное, переход из одной кристаллической формы в другую. К фазовым превращениям относятся и такие явления, как переход вещества из ферромагнитного состояния в парамагнитное, переход металлов в сверхпроводящее состояние, переход из неупорядоченного состояния в металлических сплавах твердых растворов в упорядоченное состояние, переход гелия I в гелий II. [c.175]

Из опыта известна большая группа фазовых превращений, происходящих без поглощения и выделения скрытой теплоты и изменения удельного объема, например, переход вещества из ферромагнитного состояния в точке Кюри в парамагнитное состояние, переход металла из нормального состояния при критической температуре в сверхпроводящее состояние. В жидком гелии при температуре 2,2° К происходит фазовое превращение Не I в Не II без теплового эффекта и изменения удельного объема, но при этом превращении проходят через острый максимум теплоемкость, коэс ициент изотермической [c.181]

Так как спонтанным намагничением обладают только ферромагнетики, то это значит, что при Т< Тк вещество находится в ферромагнитном состоянии. [c.418]

Фазовые переходы II рода характеризуются непрерывностью в точке перехода термодинамического потенциала Ф и его первых производных и разрывом вторых производных Ф. При этом переходе не происходит тепловыделения и теплота перехода II рода равна нулю. Фазовыми переходами II рода являются переходы вещества в сверхпроводящее, сегнетоэлектрическое, ферромагнитное и т. п. состояния в отсутствие внешних полей (электрических, магнитных). В противном случае те же переходы могут стать переходами I рода теплота перехода при этом затрачивается на противодействие внешним силам. [c.171]

Для ферромагнетиков даже в отсутствие внешнего поля энергетически выгодным является параллельное расположение спинов соседних атомов. Такое состояние называют атомным ферромагнитным порядком. Следовательно, уже в отсутствие внешнего поля ферромагнетик находится в состоянии спонтанного (самопроизвольного) намагничивания, которому соответствует намагниченность технического насыщения УИ,,. Эта намагниченность зависит от температуры, возрастая по мере ее уменьшения и достигая истинной намагниченности насыщения /Ио при температуре О К. При температуре Т> ферромагнитный атомный порядок разрушается и, как уже отмечалось, вещество переходит в парамагнитное состояние. [c.275]

В качестве источника 2 возбуждающего света может использоваться рубидиевый лазер. Принцип действия заключается в следующем. Поляризуемое вещество, например газ поляризуется магнитным полем катушек 4 и возбуждается лазером до момента просветления, которое происходит, когда большая часть атомов переходит в возбужденное состояние и поглощение возбуждающего излучения пропадает. Затем в полость 6 помещается исследуемая магнитная лента 8. Локальные магнитные поля, записанные на ленте, будут создавать, как было показано выше, намагниченные участки в ферромагнитном зеркальном слое стенки полости. В результате вблизи данных участков атомы КЬ перейдут в другое, невозбужденное состояние и начнут поглощать возбуждающее излучение. Интенсивность поглощения возбуждающего излучения пропорциональна величине магнитной индукции вблизи поверхности полости, обусловленной намагниченной лентой, помещенной в данную полость. Таким образом, по распределению светового потока в объеме кюветы можно судить о характере намагниченности ленты. [c.233]

Фазовым переходом второго рода является переход вещества из ферромагнитного состояния в парамагнитное (а-железо в р-железо) в точке Кюри. Это явление было обнаружено экспериментально при температуре около 679° С оно сопровождается коренным изменением структуры металла. Экспериментально было [c.213]

Термомагнитные сплавы. Намагниченность ферромагнитных веществ при нагреве понижается (фиг. 15) вначале медленно и затем круто, падая фактически до нуля. Темп-ра 0, соответствующая переходу в парамагнитное состояние, называется точкой Кюри. Выше этой 1° парамагнитная восприимчивость подчиняется закону [c.407]

Магнитные свойства материалов обусловлены внутренними скрытыми формами движения электрических зарядов, представляющими собой элементарные круговые токи. Такими круговыми токами являются вращение электронов вокруг собственных осей — электронные спины и орбитальное вращение электронов в атомах. Явление ферромагнетизма связано с образованием внутри некоторых материалов ниже определенной температуры (точки Кюри) таких кристаллических структур, при которых в пределах макроскопических областей, называемых магнитными доменами, электронные спины оказываются ориентированными параллельно друг другу и одинаково направленными. Таким образом, характерным для ферромагнитного состояния вещества является наличие в нем самопроизвольной (спонтанной) на.магниченности без приложения внешнего магнитного поля. Однако, хотя в ферромагнетике и образуются самопроизвольно намагниченные области, но направления магнитных моментов отдельных доменов получаются самыми различными, как это вытекает из закона о минимуме свободной энергии системы. Магнитный поток такого тела во внешнем пространстве будет равен нулю. Возможные размеры доменов для некоторых материалов составляют около 0,001—10 мм при толщине пограничных слоев между ними в несколько десятков — сотен атомных расстояний. У особо чистых материалов размеры доменов могут быть и больше. Существование доменов удалось показать экспериментально. При очень медленном перемагничивании ферромагнитного образца в телефоне, соединенном через усилитель с катушкой, охватывающей образец, можно различать отдельные щелчки, связанные непосредственно со скачкообразными изменениями индукции. На полированной поверхности намагничиваемого образца ферромагнетика можно обнаружить появление тип1 чных узоров, образующихся с помощью осаждения тончайшего ферромагнитного порошка на границах от- [c.267]

Слабой связи приближение см. Модель почти свободных электронов Сноека эффект 311 Состояние вещества металлическое 56 сверхпроводящее 132 ферромагнитное 123 Состояние квантовомеханическое антисимметричное 57 виртуальное 122 локальное 56, 128 мультиплетность 58 плотность 224, 225 связанное 56, 122 симметричное 57 Спин-орбитальпое взаимодействие 88 Спины 87, 88, 238, 278—280, 302 редкоземельных металлов 238, 253,, 254 электронов 278 [c.327]

Физические символы изображения количественных факторов информации представляют некоторые физические состояния вещества, а именно интенсивность одноцветной краски, интенсивность почернения фотографического материала, интенсивность свечения люминофора, цвет окраски вещества, интенсивность поляризации диэлектрика, интенсивность намагничивания ферромагнитного материала и т.д. Физические символы могут оцениваться по непрерывной шкале. [c.33]

При регистрации изменением состояния вещества носителя имеет место изменение физико-химических свойств веществ под воздействием электрической и магнитной энергии, а также энергии излучения (лучистой, тепловой, радиоактивной). В качестве носителя обычно используется электротермическая, электрохимическая и светочувствительная бумага, а также ферромагнитные, диэлектрические и лю-минесцирующие слои вещества, наносимые на плотную основу, которую обычно называют подложкой. Регистрирующим органом является электрод, световой, тепловой, электронный поток или поток частиц радиоактивного излучения. [c.199]

Таким образом, основным характерным свойством ферромагнитного состояния вещества служит наличие в нем самопроизвольной (спон- [c.316]

В 1907 г. была создана теория, утверждавшая, что основным характерным свойством ферромагнитного состояния вещества является наличие в нем самопроизвольной (спонтанной) намагниченности, не зависящей от внешнего магнитного поля. Величина этой самопроизвольной намагниченности зависит от температуры существует некоторая температура (точка Кюри), выше которой вещество полностью теряет свои ферромагнитные свойства. Ферромагнитное тело при температуре ниже точки Кюри следует представлять себе как комплекс самостоятельных малых по размерам областей, обладающих каждая своей самопроизвольной намагниченностью. Эти области намагниченности в дальнейшем получили наименование доменов. В отсутствие внешнего магнитного поля направление намагниченности в доменах распределяется такпм образом, что в результате их общий магнитный момент равен нулю. [c.336]

Таким образом, характерным свойстйом ферромагнитного состояния вещества служит наличие в нем самопроизвольной (спонтанной) намагниченности без приложения внешнего магнитного поля. Однако, хотя в ферромагнетике и образуются самопроиз- [c.368]

ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ (фазовые переходы)— переходы вещества из одной фазы в другую (папр., переход газа в жидкость, жидкости в тво])Дое тело, пе1)еход металла из ферромагнитного состояния в на-рамагнитное, из сверхпроводящего в несверхпрово-дящее и т. д.). Изменение агрегатного состояния вещества представляет собой частный случай Ф. и. [c.284]

Достижения в теории ферромагнетизма изложены в ряде книг и обзоров, из которых в первую очередь необходимо отметить фундаментальные монографии советских уч-адых (Н. С. Акулов, Ферромагнетизм, ОНТИ, 1939 г. С. В. Вонсовский и Я. С. Шур, Ферромагнетизм, ГТТИ, 1948 г.). Следует, однако, указать, что вследствие широкого диапазона охватываемого материала в этих монографиях, а также имеющихся обзорах, естественно, не все вопросы могли быть изложены с достаточной полнотой. К такого рода вопросам необходимо отнести обширный круг явлений, связанных с влиянием ферромагнитного состояния и ферромагнитных процессов на различные физические (не магнитные) свойства вещества. К ним принадлежат такие явления, как магнитострикция, гальваномагнитные и термомагнитные эффекты, аномалии в тепловых, электрических, упругих свойствах ферромагнитных металлов. [c.6]

Магнитные свойства и строение вещества. Как известно электрон обладает спиновым и орбитальным магнитными моментами. Геометрически складываясь моменты электронов создают результирующий магнитный момент атома М. Суммарный магнитный момент в единице объема, именуемый намагниченностью J, когда вещество не было намагничено и внешнее поле отсутствует, равняется нулю. Под воздействием магнитного иоля со средней напряженностью внутри тела, равной Н, намагниченность J = %Н, где х— магнитная восприимчивость. Намагниченность определяет величину магнитной индукции В = В + + %Н. Магнитные свойства вещества характеризует также относительная магнитная проницаемость х = 1 -10 гн м — магнитная постоянная вакуума. В зависимости от величины и знака магнитной восприимчивости вещества могут быть диамагнитные (Х<0), парамагнитные и ферромагнитные (х>>0). Рассмотрим две последние группы веществ. В парамагнитных веществах у атомов имеются магнитные моменты, однако иод влиянием теплового движения эти моменты располагаются статистически беспорядочно вдоль магнитного поля удается ориентировать лишь примерно одну десятитысячную процента всех спинов. В результате магнитная восприимчивость X мало отличается от нуля, а магнитная проницаемость парамагнитных материалов немногим больше единицы. К парамагнитным принадлежат некоторые переходные металлы, а также щелочные и щелочно-земельные металлы. Ферромагнитные материалы обладают весьма большой магнитной восприимчивостью, может достигать значений порядка 10 , после снятия поля сохраняется остаточная намагниченность. Ферромагнитные свойства при нагревании наблюдаются лишь до некоторой температуры 0, отвечающей точке Кюри — переходу нз ферромагнитного в парамагнитное состояние. Значение 0 для железа 769° С, для кобальта 1120° С, для никеля 358 С. При температурах Т G в отсутствие внешнего поля ферромагнетик состоит из микроскопических областей — доменов, самопроиз- [c.226]

Задача отыскания функции Ф Н) не представляет затруднений для некоторых простейших случаев, характеризующихся отсутствием разделения ферромагнитного тела на отдельные вейсовы области. Так, если вектор спонтанного намагничивания Is при каждом состоянии равновесия ориентирован всюду одинаково, то при изменении магнитного состояния равновесия Is отличаются друг от друга лишь ориентацией. В [31] было теоретически рассмотрено вещество (проволока) с положительной изотропной магнитострикцией X, находящееся под сильным внешним натяжением о. Причем натяжение параллельно оси проволоки предполагалось настолько сильным, что можно было пренебречь неоднородными внутренни- [c.49]

СВЕРХПРОВОДНИКИ — вещества, у к-рых при охлаждении ниже определённой критич. темп-ры алек-трич, сопротивление падает до нуля, т. е. наблюдается tiepxnpoeoduMo mb. За исключением благородных (Си, Ag, Au, Pt), щелочных (Li, Na, К и др.), щёлочвозе-иельных (Be, Mg и др.) и ферромагнитных (Ке, Со, Ni) металлов, б. ч, остальных металлич. злементов является С. (см. табл, в ст. Металлы). Элементы Si, Се, Bt, Те становятся С. при охлаждении под давлением. Переход в сверхпроводящее состояние обнаружен у аеск. [c.441]

Как хорошо известно, в основе действия постоянных магнитов, и магнитных сердечников, изготовленных из кристаллических металлических сплавов и химических соединений, лежит явление ферромагнетизма. Прежде всего необходимо отметить, что источником магнетизма является наличие магнитного момента, возникающего благодаря собственному спиновому моменту импульса электрона. Вещества, способные к сильному намагничиванию, именуемые в дальнейшем магнетиками, можно подразделить на так называемые ферромагнетики и ферримагнетики. В ферромагнетиках все магнитные моменты атомов параллельны друг другу, в фер-римагнетиках магнитные моменты атомов антипараллельны и имеют различную величину, так что суммарный момент отличек от нуля. Основной причиной возникновения ферромагнитного состояния спонтанного намагничивания в таких веществах является внутренняя структура их атомов . [c.122]

Рабочая, окружающая и разделительная среды. Рабочая среда (F) — вещество внутри, окружающая среда А) - вещество вне герметизируемого объекта. Каждая среда характеризуется определенным агрегатным состоянием основной фазы (жидкое, газообразное, твердое — сыпучее, плазменное), физическими параметрами и химическими свойствами. Обычно в основной фазе находятся загрязнения, поэтому система всегда является двух- или трехфазной (например, в жидкости взвешены твердые частицы и пузырьки газа). Среду, состоящую из предусмотренной смеси нескольких веществ в разных состояниях (например, мелкодисперсные ферромагнитные частицы в жидкости, коллоидные растворы и т. д.), называют композиционной. При взаимодействии сред между собою и- с материалами уплотнения возможны недопустимые химические реакции, изменение физического состояния и т. п. В этом случае среда Р является несовместимой со средой Л или материалами уплотнений. Пригодность материалов для работы в условиях взаимного контакта называют совместимостью. В течение заданного срока эксплуатации свойства материалов должны изменяться (вследствие взаимодействия со средами) в установленных пределах. При несовместимости сред А и Р в конструкции агрегата предусматривают гидравлический или газовый затвор, заполненный разделительной средой Б (иногда ее н ывают запирающей или буферной средой). В уплотнениях некоторых типов разделительная среда может находиться в разных агрегатных состояниях при работе и остановке объекта (например, в гидрозатворах с легкоплавким уплотнителем). [c.13]

В последней главе, посвященной магнитным свойствам, изложены основные представления теории ферромагнитного и ферри-магнитного состояний, рассматриваются процессы намагничивания реальных ферромагнитных материалов, описываются методы контроля, основанные на использовании магнитных свойств. Ознакомление с этими вопросами, изложенными в достаточно популярной форме, позволит читателю активнее использовать магнитные методы исследований при решении вопросов металловедения и физики металлов. Для более подробного ознакомления с природой магнетизма и магнитными материалами могут быть рекомендованы следующие монографии Я. Г. Дорфман, Магнитные свойства и строение вещества [21] Р. Бозорт, Ферромагнетизм [22] С. В. Вонсовский, Я. С. Шур, Ферромагне- [c.8]

Было проведено довольно много исследований магнитных совокупностей мелких частиц в немагнитных металлах, причем использовались результаты теории магнетизма для мелких частиц. Например, сюда относится изучение ферромагнитных выделений в меди с малыми добавками кобальта или железа [22]. В этих системах происходит выделение магнитных частиц субмикроско-пического размера, и магнитный анализ позволяет определить размер, форму и распределение частиц описанным выше методом. Коэрцитивная сила такой системы обычно возрастает в результате термообработки, при которой происходит выделение частиц. При этом коэрцитивная сила достигает максимума, когда частицы приобретают однодоменный размер, ц падает, когда размер частиц в результате их роста превышает критический. Поскольку на ранней стадии зародыши магнитных выделений очень малы, возникает состояние, при котором внутри каждой частицы спины ориентированы так, что частица является магнитной, но тепловая энергия кТ больше, чем силы анизотропии, удерживающие спины в данном направлении. Такая совокупность частиц (каждая из которых может рассматриваться как ферромагнитная, но с изменяющейся намагниченностью) ведет себя подобно парамагнитному веществу с большим парамагнитным моментом. Это явление называется суперпарамагнетизмом. Оно было впервые предсказано Неелем в 1949 г. [15] при объяснении некоторых вопросов магнетизма горных пород и использовано впоследствии другими авторами для анализа мелких частиц и мелких магнитных выделений. [c.302]

Силицид YbsSia был получен [7] в виде хрупкого вещества серого цвета. Согласно [И] этот силицид при низких температурах переходит в ферромагнитное состояние и обладает большой магнитокристаллической анизотропией Температура Вейса YbsSia отвечает —10,81 °К, магнитный момент составляет 3,73 бор-магнетш. [c.648]

Принципиальное отличие ферромагнитных материалов от других веществ заключается в отс)тствии линейной зависимости магнитного состояния материала от напряженности магнитного поля (рис. 16.125). [c.329]

Диамагнетизм связан с изменением орбитального движения электро-ньв, которое происходит при помещении атомов в магнитное поле. Следует напомнить, что в замкнутом электрическом контуре магнитное поле индуцирует ток всегда в таком направлении, чтобы противодействовать изменению полного магнитного потока. Таким образом, электрический ток действительно обладает отрицательной восприимчивостью. Этот эффект вызывает диамагнетизм и имеет место также в системе зарядов, описываемой квантовой механикой. С другой стороны, парамагнетизм связан со стремлением постоянных магнитов располагаться в магнитном поле так, чтобы их дипольный момент был параллелен направлению поля. В атомных системах постоянный магнитный момент связан в простейших случаях со спииом электрона. Но может также существовать постоянный момент у незаполненной атомной оболочки, возникающий при комбинации спинового и орбитального моментов. Если система более устойчива, когда атомные диполи параллельны, го такая система при низких температурах будет ферромагнитной. При высоких температурах ферромагнетизм исчезает это явление подобно плавлению твёрдого тела, потому что иеферромагнитное состояние менее упорядоченное и имеет ббльшую итропию, чем ферромагнитное. Силы между упорядоченными магнитными моментами в ферромагнитных веществах не похожи иа магнитные силы между диполями, а, как мы увидим в 143, имеют электростатическое происхождение. [c.605]

Ядермый магнитный резонанс наблюдался в веществах, в которых электронные спины находятся в акгиферромагнитном или ферромагнитном состоянии. Подробное обсуязденяе этого явления привело бм к не- обходимости рассмотрения электронного ферромагнетизма ж антиферромагнетизма, что выходит за рамки настоящей книги. Поэтому ниже дано -сильно упрощенное описание явления и приведены результаты экспериментов. [c.199]

После первого успешного детектирования сигналов ядерного резонанса в 1945 г. ядерпый магнетизм интенсивно изучался па протяжении пятнадцати лет и до сих пор исследования еще не имеют тенденции к сокращению. Кроме первого и очевидного применения для измерения величины ядерных моментов, ядерный резонанс стал основным орудием изучения тончайших свойств большинства веществ. Структура молекул, скорости реакций и химическое равновесие, химические связи, кристаллические структуры, внутренние движения в твердых телах и в жидкостях, электронные плотности в металлах, сплавах и полупроводниках, внутренние поля в ферромагнитных и антиферромагнитных веществах, плотности состояний в сверхпроводниках, свойства квантовых жидкостей — вот некоторые из тех вопросов, для которых ядерный магнетизм позволил получить специфичную и детальную информацию. [c.8]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...