Вейсса поле

ФЕРРОМАГНЕТИЗМ. МОЛЕКУЛЯРНОЕ ПОЛЕ ВЕЙССА [c.332]

Если поле Вейсса действительно имеет магнитную природу, то оно должно быть очень большим. Энергия взаимодействия этого поля с магнитным моментом атома примерно равна средней тепловой энергии, приходящейся на один атом в точке Кюри (поскольку при 7=0 магнитный порядок разрушается). Для многих ферромагнетиков температура Кюри составляет несколько сотен или даже превышает тысячу кельвин. Таким образом, [c.335]

Каким же образом и почему в результате реализующихся в химической реакции соударений молекул возникают такие когерентные структуры Этот вопрос кратко обсуждается в разделе, посвященном закону больших чисел. Я постараюсь подчеркнуть то обстоятельство, что обычная химическая кинетика соответствует теории усредненного поля , очень похожей на теорию Ван-дер-Ваальса, выражением которой являются уравнения состояния, и на теорию ферромагнетизма, разработанную Вейссом. Совершенно так же, как и эти теории, теория усредненного поля перестает быть справедливой при приближении [c.124]

Допущение об отсутствии взаимодействия является несостоятельным для ферромагнитных тел. Опыт показывает, что у ферромагнетиков существует спонтанное (самопроизвольное) намагничение в отсутствие внешнего поля и уже в относительно слабых полях намагничение достигает насыщения. Эти свойства указывают на то, что в ферромагнетиках ориентация магнитных моментов вызывается не столько внешним полем, сколько некоторым внутренним ориентирующим полем, более сильным, чем внешнее поле Н, и связанным с взаимодействием магнитных моментов атомов. Такая гипотеза была введена Вейссом, который допустил, что внутреннее поле пропорционально уже имеющемуся намагничению [c.416]

Теория ферромагнетизма в приближении среднего поля Вейсса [c.327]

Идея теории ферромагнетизма Вейсса (сформулированной в 1907 г.) заключается в том, чтобы как можно более просто учесть одну характерную черту взаимодействий, желательно наиболее важную. Вейсс замечает, что система спинов в решетке является источником магнитного поля. Поэтому реальное магнитное поле, действующее на индивидуальный спин, представляет собой сумму внешнего поля SS и молекулярного поля Шт- Если спины не чувствуют друг друга, молекулярное поле отсутствует. Оно. возникает непосредственно из-за взаимодействий. Кроме того, если спины ориентированы случайным образом, их взаимодействия компенсируются. Молекулярное поле может существовать лишь в том случае, когда уже имеется некоторая средняя поляризация тогда она обусловливает добавочное поле, которое в свою, очередь увеличивает поляризацию и т. д. Этот лавинообразный процесс, конечно, ограничивается тепловыми эффектами, которые-противодействуют упорядочивающему влиянию взаимодействий. Здесь мы имеем типичный случай так называемого кооперативного эффекта. Используя высказанные соображения, можно допустить в первом приближении, что молекулярное поле пропорционально намагниченности и, следовательно, полное эффективное поле равно [c.329]

А именно, магнитное поле, вызванное упорядоченными магнитными моментами множества атомов, характеризуется средним магнитным моментом, т. е. оно пропорционально намагниченности, что выражается членом уМ в формуле (3-4-2). Коэффициент у называют постоянной молекулярного поля. Наличие такого магнитного поля молекулы было показано Вейссом, который также подтвердил справедливость формулы Ланжевена для парамагнетиков [см. формулу (3-3-18)] и ее близость к классической. При этом теоретические выводы довольно хорошо согласуются с экспериментом. Ниже рассматривается более подробно магнитное поле молекулы ферромагнетиков. [c.180]

Соотношение между константой обмена А к коэффициентом молекулярного поля Вейсса Ы-гг можно установить, приравнивая обменную энергию ферромагнетика к его магнитостатической энергии [c.16]

В ферромагнетике при температурах ниже температуры Кюри все спиновые моменты атомов с недостроенными ё- или Г-оболочками (электронными подуровнями) ориентируются параллельно друг другу. В результате этого намагниченность (4.3) макроскопического образца должна быть близка к намагниченности насыщения. Однако опыт обычно показывает размагниченное состояние ферромагнитных тел. При помещении такого образца в магнитное поле результирующий магнитный момент возрастает и В достаточно слабых полях достигает насыщения. Объяснение этому эффекту было дано П. Вейссом, который предположил, что при отсутствии поля кристалл разбивается на магнитные области - домены - размером 10 м (рис. 4.6), где [c.284]

Валентная зона 100 Валентные электроны 17 Ванье представление 182 Вариационный метод 216, 236 Вейсса поле 171 Ветвь колебаний 136 заимодействне электронов с фононами 195, 199, 232 [c.414]

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]

Увеличение размеров магнита и количества железа не влечет за собой увеличения максимального поля до значений, намного превышающих некоторую величину (определяемую намагниченностью насыщения полюсных наконечников А, В), однако при этом увеличивается объем межиолюсиого зазора, в котором может поддерживаться это поле. Наибольшим магнитом типа Вейсса, постоянно используемым для работ по адиабатическому размагничиванию, является 12-тонный магнит лаборатории Камерлинг-Оиие-са [80, 81]. Диаметр полюсов этого магнита составляет 40 см, диалгетр меньшего основания конуса 10 см. Потребляя 80 кет, магнит создает поле 24 килоэрстед в межполюсном зазоре 6 см. [c.453]

Вновь было найдено, что соль не подчиняется закону Кюри, однако из полученных результатов следовало, что в интервале между 1 и 8° К удовлетворяется закон Кюри—Вейсса со значением в, полученным Бензп и Куком. Магнитные измерения проводились п полях до 8500 эрстед (см. 1г. 52). Температуры в поло, равном нулю, достигнутые в этих экспериментах, приведены в табл. 12. Для калориметрических измерений к образцу соли был прикреплен вспомогательный угольный термометр. [c.493]

Таким образом, теории, рассматривавгниеся в п. 32, не дают удовлетворительных результатов для области температур вблизи и более низких. Прежде чем обсуждать детали других теорий взаимодействия, рассмотрим вопрос на основе иредставленпя о молекулярном поле Вейсса. [c.518]

Для веществ, в которых носители магнитного момента взаимодействуют между собой и с внутрикристал-лическим полем, температурная зависимость магнитной восприимчивости парамагнетиков следует закону Кюри — Вейсса xv = j(T — 0), где постоянная С во многих случаях практически совпадает с постоянной С в законе Кюри для свободных магнитных ионов данного вида постоянная 0 характеризует взаимодействие магнитных ионов между собой и с внутрикристаллическим полем. Закон Кюри — Вейсса выполняется обычно в определенной области температур. При низких температурах (ниже Г 70 К) наблюдаются отклонения от него, вызванные влиянием неоднородных электрических полей соседних ионов или ориентированных диполей молекул растворителя на орбитальный момент электронов. Закон Кюри — Вейсса выполняется также для ферро- и антиферромагнетиков в некотором интервале температур выше температуры магнитного упорядочения. [c.593]

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]

Характер температурной зависимости величины % для ферромагнетиков иллюстрируется рис. 3-2 (на этом графике изображена температурная зависимость магнитной проницаемости л = 1 + 4яу. = 1 -Н (4я"/)/а для железа при Я = 0). Как видно из этого графика, с приближением к точке Кюри при Я F= onst магнитная восприимчивость ферромагнетика возрастает, достигая максимума вблизи точки Кюри, а в непосредственной близости от точки Кюри резко уменьшается — так называемый эффект Гопкинсона (этот эффект наблюдается только в слабых магнитных полях). Появление этого максимума обусловлено значительным уменьшением магнитной анизотропии ферромагнетика вблизи точки Кюри, благодаря чему процесс намагничения ферромагнетика становится более легким , а уменьшение X при дальнейшем приближении к точке Кюри определяется исчезновением спонтанной намагниченности ферромагнетика при Т = в. При Г 0 величина % продолжает уменьшаться с ростом температуры, причем зависимость % от Т в этой области описывается законом Кюри—Вейсса (3-14) 3-3. [c.45]

Измерения магнитной восприимчивости кластеров Hg,, и Ga,3 в магнитном поле с напряженностью до 15 кЭ показали, что они являются слабыми парамагнетиками независимо от температуры [313, 314]. Однако в поле с Я > 20 кЭ при уменьшении температуры ниже 70—80 К восприимчивость кластеров Hg,, возрастала по закону Кюри до больших (при Я = 40 кЭ х 1 э. м. е./г) парамагнитных значений, хотя массивная ртуть является диамагнетпком. Согласно [315, 316], магнитная восприимчивость кластеров Na в цеолите также подчиняется закону Кюри даже в больших магнитных полях. Изменение магнитной восприимчивости кластеров Ag в цеолите по закону Кюри—Вейсса при Т = 4—300 К обнаружено в [317]. Рост парамагнитной восприимчивости наночастиц Mg (d 3 нм) по сравнению с массивным магнием и резкое падение восприимчивости наночастиц при Т О отмечены в [318]. По мнению авторов [198], отмеченные эксперименталь- [c.92]

Принимая гипотезу Вейсса, мы должны заменить в правой части уравнения (78.1) внешнее поле Я эффективным полем Яэфф [c.417]

Таким образом, температура Кюри представляет собой температуру перехода из ферромагнитного состояния в парамагнитное или наоборот. Физически это следует трактовать следующим образом при температуре Кюри тепловое движение атомов становится настолько интенсивным, что компенсирует ориентирующее действие внутреннего поля Вейсса. При более высоких температурах некомпенсирован- [c.418]

Что касается удельной теплоемкости в постоянном поле, то для нее теория Вейсса также предсказывает конечный скачок. Следовательно, как указывалось выше, все соответствующие друг другу величины ведут себя в окрестности критической точки одинаково в обеих так называемых классических теориях. Это не случайно. Действительно, главная физическая идея, лежащая в основе обеих моделей, заключается в существовании далънодействующих сил. Кац очень изящно показал, что если мы рассмотрим простую решетку с одномерными спинами (модель Изинга, см. разд. 10.2), в которой все спины взаимодействуют одинаково независимо от их взаимного расстояния, то мы получим в точности уравнение состояния Вейсса. Следовательно, теории ВдВ и Вейсса являются, так сказать, изоморфными . Аналогия двух теорий очень ясно проявляется также в теории фазовых переходов Ландау. Ландау исходит из выражения для свободной энергии и разлагает ее в окрестности критической точки делая сходные допущения, при этом можно получить либо теорию ВдВ, либо теорию Вейсса. Из-за недостатка места мы не будем подробно рассматривать здесь теорию Ландау, прекрасное изложение которой можно найти в ряде книг (см., однако, разд. 10.4). [c.346]

Можно убедиться, что во многих редкоземельных соединениях магнитный момент оказывается локализованным. В самом деле, температурная зависимость магнитной восприимчивости в этих соединениях описывается законом Кюри — Вейсса, что указывает на наличие локального поля в окрестности атома. Шаккарино и др. [50], используя электронный парамагнитный резонанс и найтовский сдвиг в ядерном магнитном резонансе, показали, что в редкоземельных фазах Лавеса (см. гл. IV) типа XAlj, где X, например, гадолиний, электроны проводимости поляризованы. Это опять-таки указывает на то, что в обменном взаимодействии принимают участие электроны проводимости. Существуют также соединения (например, GdOsg с температурой Кюри 70° К), кристаллы которых являются ионными и ферромагнетизм у которых должен быть обусловлен прямым обменным взаимодействием. [c.131]

Обменное взаимодействие между электронами соседних магнитных атомов в ферромагнетиках и ферримагнетиках приводит к тому, что индивидуальные магнитные моменты всех атомов в таком материале принимают определенную ориентацию и материал приобретает спонтанную намагниченность М при отсутствии внешнего поля. На первый взгляд это находится в противоречии с тем фактом, что при нормальных условиях даже ферромагнитные материалы не обнаруживают внешней магнитной поляризации. Этот кажуш,ийся парадокс был разрешен в 1907 г. Вейссом, указавшим, что ферромагнетик всегда разбит на некоторое количество микроскопических областей — доменов. Внутри доменов намаг-виченность равна Ms, но домены ориентированы в различных направлениях таким образом, что во внешнем пространстве их магнитные моменты компенсируются, и тело не обнаруживает внешней намагниченности. Это имеет крайне важное значение для изучения материалов. Действительно, существует ряд методов, позволяющих наблюдать стенки доменов, т. е. области, разделяющие домены с разным направлением намагниченности, причем изучение спонтанной намагниченности Ms может дать интересные сведения о структуре материала. Кроме того, большое значение при исследовании структуры материалов могут иметь положение и плотность расположения стенок доменов, а также их характерные особенности. [c.285]

У парамагнетиков при комнатной температуре к л 10 10 . Для большинства парамагнетиков имеет место значительная зависимость от температуры, подчиняюш,аяся закону Кюри или закону Кюри—Вейсса однако для некоторых парамагнетиков (например, для щелочных металлов) от температуры не зависит, а для некоторых имеет место а1юмальная зависимость. От напряженности поля при обычных температурах парамагнитная восприимчивость зависит слабо, но при температурах, близких к О К, парамагнетики можно привести в состояние магнитного насыщения. Внешне парамагнетики отличаются тем, что втягиваются в неоднородное магнитное поле. [c.274]

Исследования в слабых полях показывают, что в дигидрофосфате аммония (КН4П2Р04) диэлектрические проницаемости в направлении антиполяризации (оси а и Ь, индексы осей 100 и 010) и в перпендикулярном направлении (ось с, направление 001) выше температуры перехода подчиняются закону Кюри-Вейсса. [c.98]

В ферромагнетиках домены даже при отсутствии внещнего магнитного поля характеризуются намагниченностью насыщения. При подсчете с помощью формулы (3-4-1) напряженности магнитного поля, обеспечивающей спонтанную намагниченность железа, равную 1,8Х Х10 A/M при комнатной температуре 300 К, получается значение порядка 10 А/м. Так как наибольшая напряженность, которую можно получить в сердечниках современных электромагнитов, равна около 10 А/м, то понятно, какое сильное магнитное поле действует в атомах реальных ферромагнитных веществ. Впервые о существовании этого поля сделал предположение Вейсс, и поэтому магнитное поле, действующее в реальных атомах, называют магнитным полем Вейсс а. Оно также носит название молекулярного поля. Это магнитное поле, характеризующее напряженностью Н, определяется по аналогии с локальным электрическим полем, имеющим место в диэлектриках [c.180]

Из предыдущего параграфа известно, что домены ферромагнитного тела характеризуются намагниченностью насыщения. Для возникновения такого большого значения напряженности магнитного поля (10 А/м), которое существует в ферромагнитных веществах, необходимо, чтобы все спиновые магнитные моменты домена были ориентированы одинаково. Это полностью согласуется с положениями, выдвинутыми Вейссом. Гайзенберг объяснил теоретически сущность молекулярного поля также и с точки зрения атомистической теории Он дал блестящее квантовое толкование молекулярного магнитного поля Вейсса в своей работе Теория ферромагне-тизма>. Как показано в этой работе, ион, обладающий спином S, характеризуется энергией обменного взаимодействия с соседними с ним ионами, которая выражается следующей формулой [c.184]

Взаимодействие между электронами, которое ориентирует их спины параллельно, феноменологически может быть описано как результат влияния молекулярного магнитного поля (поля Вейсса), нанрял<енность которого Я-йг пропорциональна намагниченности вещества [c.15]

Иногда его еще называют молекулярным полем или полем Вейсса, а честь Пьера Вейсса, который первым ввел в науку это понятие для ферромагнетиков. Обменное поле Вг играет роль реального магнитного поля в выражениях для энергии (—ц Ве) или крутящего момента (цХВе), действующего на магнитный момент ц. Однако поле Ве не является в действительности магнитным полем и поэтому не входит в уравнения Максвелла например, никакой плотности тока / с полем Ве не связано (соотношение го1 Н = 4я 7с для него ие имеет силы). Величина Ве обычно в 10 раз больше, чем среднее магнитное поле, создаваемое магнитными диполями ферромагнетика. [c.544]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...