Магнитное упорядочение Спонтанная

Вообще говоря, явление антиферромагнетизма трудно объяснить с позиции простой зонной теории, основанной на периодичности решетки. И в этом отношении кластерные модели, принимающие во внимание локальное магнитное упорядочение, более предпочтительны. Вместе с тем сама концепция ферромагнетизма применительно к кластерам требует уточнения. Речь идет о сильной зависимости спонтанной намагниченности от параметра решетки а (см. [355]). Когда атомы массивного тела удаляются друг от друга, то ширина -зоны уменьшается и плотность состояний на уровне Ферми возрастает, вследствие чего при определенном критическом значении параметра решетки устанавливается ферромагнитное состояние. Это состояние, разумеется, исчезает, если а<С а . [c.247]

В аморфных металлах встречается еще один тип магнитной неупорядоченности, проявляющийся в таких кристаллических материалах, как оксиды (ферриты), а именно ферримагнетизм. Если в аморфном сплаве, содержащем два типа магнитных атомов А и В, взаимодействия АА-ВВ положительны, а взаимодействия А-В отрицательны, то возникает состояние, в котором магнитные моменты А и В противоположны друг другу (рис. 4.25). Когда магнитный момент В больше магнитного момента А (или наоборот), возникает спонтанный магнетизм, который определяется как ферримагнетизм. Магнитное упорядочение аморфных сплавов может быть и антиферромагнитным. [c.301]

Локализованные магнитные моменты в магнитоупорядоченном твердом теле могут изменять или не изменять намагниченность твердого тела в целом. Если они ее изменяют, то магнитное упорядочение, существующее на микроскопическом уровне, проявляется (даже в отсутствие внешнего поля) в виде макроскопической объемной намагниченности, называемой спонтанной намагниченностью. Такое упорядоченное состояние называется ферромагнитным. [c.309]

Магнитное упорядочение в твердом теле, имеющем спонтанную намагниченность, обнаруживается благодаря наличию макроскопического магнитного поля ). Однако в антиферромагнитных твердых телах магнитное упорядочение не приводит к возникновению макроскопического поля, так что в этом случае следует применять более тонкие способы. Прекрасным методом выявления [c.312]

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

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]

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]

Из сказанного ясно, что в аморфном состоянии, характеризующимся отсутствием упорядоченности в расположении атомов, может иметь место упорядоченное магнитное состояние, в котором магнитные моменты расположены более или менее параллельно. Это служит причиной возникновения в аморфном состоянии сильного спонтанного намагничивания, т. е. ферро- и ферримагнетизма. [c.125]

Дополнительную сложность представляет наличие в пермаллоях, кроме изотропного упорядочения, еще одного процесса упорядочения — направленного. Направленное упорядочение заключается в локальной перестройке под действием внутреннего магнитного поля атомной структуры твердого раствора путем перемещения атомов на малые расстояния. При направленном упорядочении энергия системы понижается из-за расположения одноосных дефектов (например, пары атомов Fe—Ni) вдоль направления внутреннего магнитного поля (вектора спонтанной намагниченности М ). Процесс направленного упорядочения происходит при температурах ниже точки Кюри и в пермаллоях стремится выстроить все пары Fe-Ni в одном направлении, заданном спонтанной намагниченностью. [c.549]

Для возникновения атомного магнитного порядка тепловой энергии разупорядочения должна противодействовать энергия упорядочения. Вейсс предполагал, что эта энергия имеет магнитную природу. Однако расчеты и опыты Я. Г. Дорфмана показали, что доля магнитной энергии в образовании спонтанного намагничивания составляет всего около 0,1 о от требуемой. Природу этой энергии установили на основе квантовомеханических представлений Я. И. Френкель и независимо от него В. Гейзенберг. Причиной образования атомного ферромагнитного порядка является наличие в ферромагнетиках электростатической [c.275]

Представление о постоянном магните стало вполне привычным. В частности, постоянными магнитами могут быть кристаллы железа, никеля, кобальта и др. Такой магнетизм (ферромагнетизм) обусловлен упорядоченным расположением магнитных моментов электронов, которые и образуют намагниченное состояние кристалла, его спонтанную (самопроизвольную) намагниченность. Слово спонтанный подчеркивает здесь то обстоятельство, что кристалл может быть намагничен в отсутствие внешнего магнитного по-чя, без него. Элементарных электрических моментов (диполей) частицы, образующие диэлектрик (электроны, протоны, нейтроны) как известно, не имеют, и поэтому на основе аналогий нельзя ожидать, что в природе найдутся вещества обладающие спонтанной электрической поляризацией. Однако такие вещества в природе существуют, хотя они менее известны и менее изучены, чем ферромагнетики. [c.30]

Спонтанное нарушение симметрии. Теория многих тел рассматривает особый класс упорядоченных состояний систем многих частиц, когда возникает некоторая макроскопическая величина (параметр порядка), понижающая симметрию таких состояний. Простейшим примером упорядоченного состояния может служить ферромагнетик его суммарный магнитный момент, играя роль параметра порядка, выделяет определенное направление в пространстве и нарушает тем самым вращательную симметрию. Другой пример — кристаллическое состояние твердого тела, где параметром порядка служит отклонение плотности ионов, образующих кристаллическую решетку, от однородного распределения. Здесь, благодаря выделенному положению в пространстве узлов решетки, нарушается трансляционная (а также и вращательная) симметрия системы. Более важный для дальнейшего, но одновременно и более сложный пример сверхпроводника будет отдельно рассмотрен в п. 7. [c.177]

Для упорядоченности магнитных моментов регулярность и симметрия атомных конфигураций необязательна, т. е. ферромагнетизм может проявляться не только в кристаллах, но и в жидкостях, и в аморфных твердых телах. На рис. 4.23 представлен простейший случай ферромагнитного состояния магнитные моменты неупорядоченно расположены в пространстве, но все они выстроены взаимно параллельно. В этом случае вектор намагниченности имеет строго фиксированное направление, спонтанная намагниченность стремится к насыщению. [c.300]

Любой ферромагнетик обладает спонтанным магнитным моментом, т. е. обладает конечной намагниченностью даже при нулевом внешнем магнитном поле. Наличие у вещества спонтанного магнитного момента означает, что электронные спины и магнитные моменты ориентированы в веществе упорядоченным образом. Упорядочение не обязательно имеет простой характер. Примеры спиновых расположений показаны на рис. 16.1 во всех случаях, за исключением простого антиферромагнетика (а также геликоида, если спины лежат в плоскости, перпендикулярной к его оси), существует конечный спонтанный магнитный момент, обычно называемый моментом насыщения. [c.543]

См. также Магнитное взаимодействие Магнитное упорядочение Спонтанная намагниченность Флуктуационно-дипольные (вандерваальсовские) силы П 21, 22 в ионных кристаллах П 33 и потенциал Ленварда-Джонса II28, 29 происхождение П 24, 25 Флюксон П 364 Фононы [c.449]

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]

Нееля. При этом нижний температурный предел проявления спонтанной магнитострикции обладает стабильностью, а практически не зависит от степени легированности. В качестве легирующих добавок в работе [117] были использованы антиферромагнетик — хром, ферромагнетики — никель и кобальт, непереходные элементы — медь, углерод и кремний. Наиболее сильное влияние на магнито-объемную аномалию оказывает хром. Ферромагнетики и непереходные элементы подавляют способность аустенита к спонтанной магнитострикции и увеличивают коэффициент термического расширения. Наиболее эффективны в этом плане никель, углерод и медь. Эффект зависимости объема от магнитного состояния под действием легирующих элементов находится в прямой связи с величиной магнито-объемного эффекта основы. НаибАльщее увеличение температурного коэффициента линейного расширения и уменьшение спонтанной магнитострикции наблюдается в сплавах с 25—35% Мп (см. рис. 33). Чем выше чувствительность объема основы к магнитному упорядочению, тем значительнее подавление спонтанной магнитострикции легирующими добавками. Для получения максимально возможных значений коэффициента линейного расширения достаточно за счет легирования понизить Tn ниже Тк. [c.85]

Магнитные фазы характеризуются, параметрами магнитного упорядочения (например, намагниченностью), а по их изменению идентифицируются фазовые переходы. Магнитные фазовые переходы могут быть обусловлены изменением только температуры спонтанные), давления или внещнего магнитного поля индуцированные), концентрации магнитных ионов концентрационные) и других термодинамических параметров. Различают магнитные фазовые переходы 1-го рода, когда параметр магнитного упорядочения изменяется скачком, и 2-го рода - с плавным изменением параметров упорядочения. [c.84]

Ферромагнетизм — не единственный способ магнитного упорядочения. Действительно, длинномасштабное магнитное упорядочение имеется также в ферримагнетиках (рис. 1.6.1 (d)) и в антиферромагнетиках (рис. 1.6.1 (с), (е)). Возможны и другие способы упорядочения, например винтовое расположение спинов не в одной плоскости, схематически изображенное на рис. 1.6.1(1). Слово ферримагнетизм ввел Льюис Неель в 1848 г. при описании свойств магнитных веществ, которые при температуре ниже некоторой критической приобретают спонтанную намагниченность за счет магнитных моментов атомов, ориентированных не в одну сторону. К материалам с таким свойством относятся ферриты. Ферриты —паиметвание группы окислов железа с общей формулой МО-РегОз, где М — двухвалентный ион металла. Результирующий магнитный момент образца ферримагнетика разделяется между разными магнитными подрешетками. Обычные образцы с антиферромагнетизмом, который может рассматриваться как частный случай (рис. 1.6.1 (с)), не имеют сильных магнитных свойств ниже отмеченной критической температуры, [c.47]

Очень сходный с этим результат легко получить для спиновой корреляционной функции <18 — 8<+н ), где К — расстояние между удаленными узлами в упорядоченной ферромагнитной цепочке [18]. Эта функция сама по себе не может служить мерой дальнего магнитного порядка сверх того в отличие от правой части (1.49) она не чувствительна к поворотам всей цепочки. Вместе с тем ее легко вычислить, воспользовавшись представлением спиновых волн (1.46) как для ферромагнитных, так и для антифер-ромагнитных систем она оказывается пропорциональной интегралу типа (2.11). При 3 рассматриваемое выражение возрастает с ростом Н. Иначе говоря, предположение о магнитном упорядочении не согласуется с величиной флуктуаций относительной ориентации спинов в удаленных друг от друга узлах. Таким образом, в одно-или двумерной системе в отсутствие факторов, изменяющих спектр магнонов (1.47),— конечного магнитного поля или магнитной анизотропии — спонтанный ферромагнитный или антиферромагнитный порядок возникнуть не может. [c.65]

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]

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]

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]

Во всех перечисленных случаях перехода в упорядоченное состояние последнее можно описать параметром порядка т] (спонтанной намагниченностью в ферромагнетиках, намагниченностью магнитных nodpeuii moK в антиферромагнетиках, спонтанной поляризацией в еегпетозлектриках, долей упорядочившихся атомов в сплавах). При 7 >7 с понижением [c.538]

В 2<1-гейзенберговских магнетиках (см. Гейзенберга модель) магн. упорядочение отсутствует при отличной от нуля темп-ре [1 В 2И-нланаряых магнетиках также отсутствует спонтанная намагниченность, но существует низкотемпературная магн. фаза, характеризующаяся магнитной жёсткостью [2] и испытывающая фазовый переход Березинского — Костерлица — Таулеса [3] в разупорядоченное состояние (см. Магнитный фазовый переход). В 2 -изинговских магнетиках при низких темп-рах спонтанная намагниченность отлична от нуля, т. е. они упорядочены (см. Иаинга модель). [c.558]

Уместно отметить, что с точки зрения направленного упорядочения образование перминварной и прямоугольной петель гистерезиса, по-видимому, — разные аспекты одного и того же явления. Как отмечают авторы работы [45], в отсутствие внешнего магнитного поля всякая термическая обработка ферритов — по существу термомагнитная обработка (при температурах ниже точки Кюри), с той лишь разницей, что она протекает под влиянием внутренних полей, создаваемых доменной структурой. Однако поскольку магнитные моменты доменов расположены беспорядочно , то в результате обычной термической обработки создается локальная направленная упорядоченность по различным направлениям в соответствии с направлениями- векторов спонтанной намагниченности отдельных доменов. В этом случае не возникает одноосной анизотропии для всего образца как целого, но часто наблюдается образование перминварных петель гистерезиса в средних полях [46]. [c.179]

Эта температура, ллшълвиля температурой Кюри Т , определяет критическую точку с координатами (Гс. SS Мс = 0). Свойства вещества в этой точке и ее окрестности очень похожи на свойства вблизи критической точки конденсации. Ниже мы обнаруживаем существование не равного нулю значения М даже при нулевом значении магнитного поля. Такая спонтанная намагниченность возникает благодаря межмолекулярным взаимодействиям, которые при зтих условиях приводят к частичному упорядочению спинов. Ниже изотермы также имеют горизонтальный участок. Однако в отличие от фазового перехода жидкость — пар только две крайние точки этого участка изотермы соответствуют физическим состояниям — в данном фазовом переходе мы не имеем двух сосуществующих фаз (хотя отметим, что наличие доменов в реальном ферромагнетике при температурах ниже имеет некоторую аналогию с сосуществованием фаз). [c.325]

Рис. I. Плоские области с однородной ориентацией молекул в жидкокристаллическом полимерном растворе (ПБГ в растворителе), выявляемые при наблюдении между скрещенными поляризатором и анализатором (фото справа), В каждой из этих плоскостей стержнеобразные молекулы полипептида приблизительно параллельны друг другу при переходе от одной области к другой это направление ориентации слегка поворачивается, так что образуется спиральная структура. Такая л<идкокристаллическая фаза называется холестерической. Упорядочение гигантских молекул жидкости происходит спонтанно в отсутствие электрического и магнитного поля.

Текстурами называются однородные среды нерешетчатого строения, образованные из частиц, закономерно ориентированных в пространстве. Примером текстур могут служить кристаллические текстуры, состоящие из ориентированных кристаллов волокнистые материалы (например, дерево), электреты, образованные ориентированными электрическими динопями пьезокерамика (преимущественная ориентация спонтанной поляризации в доменах микрокристаллов) постоянные магниты (упорядочение магнитных моментов монокристаллов) и пр. [c.155]

Н. Курти и Ф. Симоном. Наинизшая температура которую можно достигнуть с помощью ядерного магнитного охлаждения (в отсутствие квадрупольного или обменного взаимодействия) определяется спонтанным упорядочением ядерных спинов, обусловленным диполь- [c.169]

С.А. Альтшулер в работе [176] предсказал возможность использования сверхтонкого взаимодействия для реализации ядерного магнитного охлаждения ван-флековских парамагнетиков. Дело в том, что некрамерсовы редкоземельные ионы (Рг +, Еи +, Тт +, Но +, ТЬ +, Рт +), обладающие высокой ван-флековской восприимчивостью и находящиеся в основном синглетном состоянии, при наложении даже слабого магнитного поля приобретают индуцированный магнитный момент, который, в свою очередь, создаёт в области расположения ядра более сильное магнитное поле (чем Щ). При этом коэффициент усиления поля а равен а — к (где к — сдвиг Найта, который может быть порядка 20 и даже 100). Индуцированный магнитный момент на один-два порядка больше, чем ядерный магнетон. В этих условиях, при отсутствии магнитного взаимодействия между ионами, спонтанное упорядочение ядер может ожидаться лишь при температурах 10 -=- 100 мкК, а при наличии обменного взаимодействия — примерно [c.170]

Весьма распространены и более сложные спонтанные магнитные превращения типа порядок-порядок с изменением характера параметра упорядочения. К таким превращениям относятся, например, метамагнитные переходы вида ферромагнетик-антиферромагнетик (в сплавах Ре с КЬ или редкоземельными металлами (РЗМ), некоторых сплавах на основе Мп, халъкогенидах РЭМ и др.). [c.85]

Для классической XV и гейзенберговской модели в двух измерениях, в которых отсутствует спонтанное упорядочение при конечных температурах, Р1злагаются подходы, опирающиеся на ренорм-групповой анализ, и исследуются корреляционные эффекты и структура магнитного беспорядка. Она определяется топологическими структурами — вихрями в ХУ-модели и инстантона-ми в модели Гейзенберга. [c.137]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...