Намагниченность спонтанная

ПОД действием анизотропных магнитных сил и сводится к смещению границ областей спонтанной намагниченности — доменов — и к вращению последних в магнитном поле. В более сильных полях, превышающих поле технич. насыщения, преобладает истинное намагничивание, т. е. изменение самого магнитного момента доменов, т. н. парапроцесс, обусловленный изотропными обменными силами. Поскольку и обменная, и магнитная энергии кристаллич. решётки являются ф-циями расстояния между магнитными атомами или ионами, то любое изменение магнитного состояния сопровождается деформацией решётки, т. е. М., причём в области технич. намагничивания М. должна быть анизотропной (зависящей от направления), а в области парапроцесса — изотропной. Т. о., каждый домен характеризуется наряду со спонтанной намагниченностью спонтанной М. [c.201]

При классификации магнетиков мы отметили, что к ферромагнетикам относят вещества, обладающие спонтанной намагниченностью, т. е. имеющие отличную от нуля намагниченность даже в отсутствие внешнего магнитного поля. Ферромагнетизм обнаруживают кристаллы только девяти химических элементов это три Зй -металла (Fe, Со, Ni) и шесть 4/-металлов (Gd, Dy, Tb, Но, Ег, Tm). Однако имеется огромное число ферромагнитных сплавов и химических соединений. Все эти вещества имеют различную кристаллическую структуру,.они отличаются значениями намагничен- [c.332]

Наличие спонтанной намагниченности свидетельствует о том, что магнитные моменты атомов ориентированы не случайным образом, как в парамагнетике, а упорядоченно-параллельно друг другу. [c.333]

Примечание. Снизу подчеркнуто количество классов, попускающих спонтанную намагниченность / . В скобках приведено число соответствующих пространственных групп. [c.37]

Вещества, обладающие спонтанным магнитным моментом, т. е. имеющие конечную намагниченность при достаточно низкой температуре и нулевом внешнем магнитном иоле, называются ферромагнетиками в широком смысле слова. При этом упорядочение спиновых и орбитальных моментов электронов в этих веществах не обязательно имеет простой характер (см. структуры Конус и Ферри на рис. 27.16). Для ферромагнетиков характерны зависимости магнитной проницаемости от внешнего магнитного поля и предыстории образца, а также существование температуры, выше которой вещество переходит в парамагнитное состояние с нулевым спонтанным магнитным моментом. [c.613]

Рис. 29.22. Температурная зависимость спонтанной намагниченности в магнетонах Бора на формульную единицу в ферритах-гранатах Gd, ТЬ, Dy, Но и Ег [154]

Высокую магнитную твердость можно получить, создав столь тонкую структуру материала, что каждая частичка будет представлять собой отдельный домен такие частицы способны изменять намагниченность путем поворота вектора спонтанной намагниченности от направления легкого намагничивания, ближайшего к внешнему полю, к направлению этого намагничивающего поля. [c.65]

Антиферромагнетизм подобен ферромагнетизму с той разницей, что ниже критической температуры, которая называется точкой Нееля, атомные магнитные моменты ориентируются антипараллельно друг другу (рис. 45, е). Антипараллельная упорядоченная ориентация спиновых магнитных моментов соседних узлов решетки кристалла (соответствует отрицательному знаку обменного интеграла) не вызывает спонтанной намагниченности, так как спиновые моменты компенсируют друг друга примером может служить магнитная структура антиферромагнетика МпО [c.66]

Если для парамагнитных и диамагнитных металлов общие закономерности Грюнайзена (W = Ь С , где W — относительный температурный коэффициент объемного расшире 1ия, — коэффициент пропорциональности, j,— теплоемкость) об увеличении объемного расширения с повышением температуры оправдываются, то для ферромагнитных металлов они нарушаются. Аномальное расширение некоторых ферромагнитных сплавов. имеет ферромагнитную природу и исчезает выше точки Кюри. Эти сплавы в результате ферромагнитного взаимодействия при низких температурах имеют увеличенный удельный объем, и при нагреве до температуры Кюри нормальное термическое расширение компенсируется уменьшением дополнительной части объема, так как спонтанная намагниченность уменьшается с повышением температуры. [c.272]

Если намагниченности подрешеток неодинаковы, как это наблюдается в случае ферритов, возникает спонтанная намагниченность. [c.101]

Различают ферриты со спонтанной и индуцированной прямоугольностью петли гистерезиса. В первых — прямоугольность обусловлена составом и условиями обжига и охлаждения. Индуцированная прямоугольность образуется в результате термомагнитной обработки. Основное значение имеют ферриты со спонтанной прямоугольностью ее появление обусловлено необратимым процессом смещения доменных стенок. Это может быть получено при условии высокой магнитной анизотропии кристаллов в сочетании с низкой магнитострикцией и локальными неоднородностями и искажениями структуры, задерживающими доменные стенки в состоянии остаточной намагниченности. Такие условия создаются по преимуществу в кобальтовых, литиевых и некоторых других ферритах. [c.258]

Парапроцесс. После достижения технического насыщения рост намагниченности с увеличением Н хотя и резко уменьшается, но не прекращается совсем. Объясняется это тем, что при температуре, отличной от абсолютного нуля, не все спины спонтанно намагниченных областей ориентированы параллельно друг другу. Вследствие теплового движения атомов часть спинов имеет антипа-раллельную ориентацию. Наложение сильного Н может вызывать переориентацию этих спинов. Намагничивание, отвечающее парапроцессу, как раз и состоит в такой переориентации спинов. [c.299]

Задачу отыскания связи между В ч Н при больших значениях продольного поля можно было решить гораздо проще для случая, если By< Bx< Bs [31]. Действительно, если поле так велико, что энергия анизотропии и магнитоупругая энергия, обусловленные механическими напряжениями и кристаллической решеткой, малы по сравнению с энергией внешнего поля, то вектор спонтанного намагничения, а также индукция насыщения В направлены вдоль поля (вещество предполагается изотропным). Следовательно, имеем [c.50]

Определение плотности дислокаций в приповерхностном слое является трудной экспериментальной задачей. Применение метода ферромагнитного резонанса (ФМР) может облегчить задачу. Уши-рение линии ФМР в пластически деформированном ферромагнетике определяется присутствием дислокаций в кристаллической решетке. Причина уширения заключается в магнитострикционной связи между спонтанной намагниченностью и упругим полем дислокации. Между шириной линии (АЯ) и плотностью дислокации р наблюдается линейная зависимость до значения р 10 см [8]. Так как электромагнитное поле высокой частоты проникает в глубь металла на величину 10" —10 см, то уширение А Я будет отражать изменение дислокационной структуры в приповерхностном слое. [c.30]

Правления осей легкого намагничивания совпадают с пространственными диагоналями куба. В кристалле никеля восемь направлений легкого намагничивания. У кристалла кобальта только два направления легкого намагничивания, перпендикулярные плоскости базиса элементарной ячейки (рис. 7,0). Вектор спонтанной намагниченности домена при отсутствии внешних воздействий всегда направлен вдоль одной из осей легкого намагничивания. Чтобы отклонить вектор спонтанного намагничивания от направления оси легкого намагничивания, нужно затратить работу на преодоление энергии магнитной анизотропии. Удельная энергия намагничивания М [c.12]

При расположении всех векторов намагниченности доменов вдоль направления намагничивающего поля наступает техническое насыщение, соответствующее тому значению спонтанного намагничивания доменов, которое возможно при данной температуре. Дальнейшее весьма незначительное возрастание намагниченности происходит за счет парапроцесса, т. е, направляющего воздействия внешнего поля на дезориентированные тепловым движением магнитные моменты. Кривую намагничивания определяют как геометрическое место вершин гистерезисных петель, получающихся при циклическом перемагничивании образца в поле возрастающей амплитуды (рис. 14). [c.15]

Ферромагнитные свойства металлических материалов обусловлены наличием нескомпенсированных спиновых магнитных мометов электронов. В ферромагнитных материалах присутствуют области спонтанной намагниченности - домены. [c.205]

Кроме диа- и парамагнетиков существует большая группа веществ, обладающих спонтанной намагниченностью, т. е. имеющих не равную нулю намагниченность даже в отсутствие магнитного поля. Эта группа магнетиков получила название ферромагнетиков. Для них зависимость / (Я) является нелинейной функцией, и полный цикл перемагничения описывается петлей гистерезиса (рис. 10.2). В этих веществах магнитная восприимчивость сама зависит от Н. [c.320]

Для того чтобы объяснить существование спонтанного магнитного момента, П. Весс высказал предположение о существовании в ферромагнетике внутреннего молекулярного поля В,-. Согласно Вейссу, это поле, подобно внешнему магнитному полю В в парамагнетике, создает в кристалле ферромагнетика параллельную ориентацию магнитных моментов атомов при В=0. Предполагается, что поле В пропорционально намагниченности, т. е. [c.333]

Первое качественное объяснение такого поведения ферромагнетиков было дано в 1910 г. П. Вейссом на основе высказанной им гипотезы о существовании в ферромагнетике областей спонтанной намагниченности — (Зоженое. Теоретическое обоснование гипотезы Вейсса было дано Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшицем. [c.343]

В табл. 2.5 приведены магнитные классы симметрии. Видно, что 31 класс допускает спонтанную намагниченность. Кристаллы, относящиеся к этим классам, являются ферро- или ферримагнетикамн. К остальным 59 классам принадлежат антиферромагнитные кристаллы. [c.37]

Точка Кюри и точка компенсаций. Температура Тс, при которой магнетик переходит из ферромагнитного в парамагнитное состояние, называется температурой или точкой Кюри. В некоторых интерметаллидах со сложной магнитной структурой при так называемой температуре компенсации Гкоип спонтанная намагниченность обращается в нуль вследствие компенсации составляющих ее намагниченностей магнитных подреше-ток. [c.614]

Сплавы на основе rf-элементов. Эти сплавы дают огромное разнообразие сочетаний магнитных свойств, зависящих, как правило, от механической и терыомагнитной обработки. Это обеспечивает их широкое применение. В этом пункте кроме данных о хорошо изученных и используемых в технике сплавах на основе Fe, Со и Ni (табл. 27.7, 27.8, 27.12 и рис. 27.37— 27.54) приведены сведения о гейслеровых сплавах (табл. 27.9), некоторых интерметаллидах (табл. 27.11) и слабых зонных ферромагнетиках (табл. 27.10). В последних малая спонтанная намагниченность (и<це) возникает в результате упорядочения спинов электронов проводимости. [c.624]

Поведение величины Ms в зависимости от температуры и поля может носить более сложный характер, чем в ферромагнетиках, так как характер изменения Мл и. Иа с температурой и с полем может быть различным. Так, при повышении температуры может быть монотонное уменьшение Ms и обращение A Is в нуль в точке Кюри Тс, выше которой вещество парамагнитно, хотя па-рамашитная восприимчивость изменяется с температурой по закону, отличающемуся от закона Кюри для простых парамагнетиков. При повышении температуры в области ниже Тс возможно также увеличение спонтанной намагниченности в определенном температурном интервале, Для некоторых ферритов, в частности для многих редкоземельных ферритов — гранатов (см. табл. 29.15 и рис, 29.22), существует температура компенсации Гкомп. при которой намагниченности подрешеток становятся одинаковыми и результирующая намагниченность обращается в нуль. Появление точки компенсации возможно также при изменении состава ферримагнетика. например в иттрий-железо-галлиевых гранатах. [c.707]

Рис. 29.13. Завнсимости спонтанной удельной намагниченности от внешнего магнитного поля при различной температуре и от температуры Os (Г) в d r2Se4 [76]

При повышении температуры магнитное упорядочение разрушается и спонтанная намагниченность уменьшается. Зависимость спонтанной намагниченности феррошпинелей с увеличением температуры в большинстве случаев монотонно убывающая и аналогична зависимости для металлических магнитных материалов. [c.101]

Сплавы на основе редкоземельных металлов. Интерметаллические соединения кобальта с редкоземельными металлами (РЗМ) церием Се, самарием Sm, празеодимом Рг, лантаном La и иттрием Y— типа R j. Oy, где R — РЗМ обладают очень высокими значениями коэрцитивной силы и магнитной энергии. Из этой группы наибольший интерес представляют соединения типа R oj и RjGOi,, которые обладают наибольшей магнитной анизотропией, значительной величиной спонтанной намагниченности и высокой температу- [c.109]

Квантовая физика указывает, что спонтанная намагниченность возникает при выполнении двух условий. Необходимо, чтобы атомы ферромагнетика имели недостроенные внутренние электронные оболочки и чтобы осуществля лся обмен электронами между соседними [c.227]

Измерители магнитных шумов. При намагничивании и перемагничивании ферромагнетиков наряду с плавными (обратимыми) процессами изменения магнитного состояния материала значительную роль играют процессы скачкообразного изменения намагниченности ферромагнетиков. Это явление было открыто в 1919 году Баркгау-зеном и носит его имя — метод эффекта Баркгаузена (МЭБ). Суть явления с физической точки зрения в следующем. Ферромагнетики при отсутствии внешнего магнитного поля представляют собой области спонтанного намагничивания (домены), каждая из которых намагничена практически до насьщения. Векторы намагниченности этих областей направлены вдоль так называемых направлений легкого намагничивания. Намагниченность значительного объема материала в целом равна нулю, так как суммарные магнитные потоки этих областей замкнуты внутри объема. [c.77]

В работах [4,5] было рассмотрено влияние примеси внедренных атомов некоторого сорта С на упорядочение и спонтанную намагниченность упорядочивающихся ферро- и антиферромагнитных сплавов А — В как с ОЦК, так и с ГЦК решеткой ). При этом предполагалось, что атомы С могут находиться как в октаэдрических, так и в тетраэдрических междоузлиях. Распределение внедренных атомов по междоузлиям разного типа в упорядоченном состоянии, аналогично (18,14), зависит от степени дальнего порядка ц. В состоянии со спиновым упорядочением (в ферро-или антиферромагнитном состоянии сплава) степень атомного дальнего порядка р, устанавливающаяся при данной температуре, будет зависеть от спонтанной намагниченности ферромагнетика или подрешеток аптпферромагнетика. Поэтому в таких сплавах намагниченность будет оказывать влияние и на распределение внедренных атомов по междоузлиям разного типа. [c.209]

Риздвянецкий Д. Р. Влияние примеси впедренпых атомов па упорядочение и спонтанную намагниченность сплавов с ОЦК решеткой.—В сб. Металлофизика,—Киев Наукова думка, 1971, вып. 38, с. 23. [c.358]

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]

Процесс намагничивания ферромагнитного материала под влиянием внешнего магнитного поля сводится 1) к росту тех доменов, магнитные моменты которых составляют наименьший угол с направлением поля, и к уменьшению размеров других доменов (процесс смещения границ дохменов) 2) к повороту магнитных моментов в направлении внешнего поля (процесс ориентации). Магнитное насыщение достигается тогда, когда рост доменов прекратится и магнитные моменты всех спонтанно намагниченных микрокристаллических участков окажутся ориентированными в направлении поля. Схема ориентации спинов в доменах приведена на рис. 9-3. [c.268]

Такая непериодичность кристаллической решетки аналогично случаю аморфного состояния должна приводить к резкому уменьшению величин (Tg и Тс [264]. Известно [265], что наличие широкого спектра межатомных расстояний в кристаллической решетке приводит к сильному изменению в ней энергии обменного взаимодействия. Это является результатом того, что эта энергия особенно чувствительна к структуре. В результате уменьшаются спонтанная намагниченность во всем объеме ферромагнитной фазы и значение температуры Кюри. В то же время, отжиг образцов даже при низкой температуре (373 и 473 К) уменьшает искажения кристаллической решетки из-за возврата в структуре и приводит к частичному восстановлению магнитных свойств. При высоких температурах свойства восстанавливаются полностью благодаря началу р екриста ллизации. [c.158]

Спиновая природа ферромагнетизма. Для объяснения ферромагнитных свойств твердых тел русский физик Розинг и французский физик Вейсс высказали предположение, что в ферромагнетиках существует внутреннее молекулярное поле, под действием которого они даже в отсутствие внешнего поля намагничиваются до насыщения. Внешне такая с/гонтанная намагниченность не проявляется потому, что тело разбивается на отдельные микроскопические области, в каждой из которых магнитные моменты атомов расположены параллельно друг другу, а сами же области ориентированы друг относительно друга хаотично, вследствие чего результирующий магнитный момент ферромагнетика в целом оказывается равным нулю. Такие области спонтанной намагниченности получили название доменов. В настоящее время существует ряд экспериментальных методов прямого наблюдения доменов и определения направления их намагниченности. [c.293]

Доменная структура ферромагнитных тел. Как уже указывалось, ферромагнетик в ненамагниченном состоянии самопроизвольно (спонтанно) разбивается на домены, намагниченные до насыщения вследствие параллельной ориентации в них спиновых магнитных моментов, происходящей под действием обменных сил. Выясним причину деления ферромагнетика на домены. [c.295]

Процесс вращения. При дальнейшем увеличении поля Н начинается поворот спонтанной намагниченности im В направлении к полю (рис. 11.13, а). Процесс намагничивания здесь протекает значительно медленнее, чем на первой стадии, и Рис. 11.14. Кривая иамашнчи-завершается тогда, когда вектор вапия ферромагнетика располагается вдоль поля. Намаг- [c.299]

В предыдущем параграфе было показано, что при отрицательном знаке обменного интеграла энергетически выгодной становится ан-типараллельная ориентация спинов соседних узлов решетки кристалла. В этом случае расположение спинов может быть также упорядоченным, но спонтанная намагниченность не возникает, так как спиновые магнитные моменты соседних узлов решетки направлены антипараллельно и компенсируют друг друга. В качестве примера на рис. 11.15, а показана магнитная структура МпО, определенная методами нейтронной спектроскопии (на рисунке показаны лишь магнитноактивные атомы Мп). Ее можно рассматривать как сложную структуру, состоящую из двух подрешеток, намагниченных противоположно друг другу. Такая структура возможна лишь ниже некоторой температуры, называемой антиферромагнитной точкой Кюри, или точкой Нееля Тн- [c.300]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...