Упорядочение ферромагнитное

Очевидно, что между ферромагнитной системой и колебательными химическими реакциями имеется поразительное сходство. Так. при увеличении степени отклонения системы от равновесия в ней возникают колебания. Система будет двигаться по кривой предельного цикла. Фаза на предельном цикле определяется исходной флуктуацией и играет такую же роль, что и направление намагничивания. Если система конечна, то флуктуации постепенно приведут к возмущению вращения системы по предельному циклу. Если, однако, система бесконечна, в ней возникает временной дальний порядок, очень сходный с дальним пространственным упорядочением ферромагнитных систем. Таким образом, мы видим, что возникновение периодических реакций представляет собой процесс, ведущий к резкому нарушению симметрии времени, точно так же, как возникновение ферромагнитных структур [c.143]

Точка Кюри Тс определяется как температура, выше которой самопроизвольная намагниченность исчезает. Эта точка разделяет иа температурной шкале области неупорядоченной парамагнитной ф,азы (Т > Тс) и упорядоченной ферромагнитной фазы (Т < Тс). [c.545]

Чтобы заложить физическую базу для дальнейших исследований (гл. 6), дадим краткий обзор основных элементов теории ферромагнетизма. Температура Кюри отделяет неупорядоченную парамагнитную фазу (0 > 0с) от упорядоченной ферромагнитной фазы (0<0с)—см. рис. 1.6.3. Например, для железа, кобальта и никеля 0с 1000 °К, 1388 °К и 627 °К соответственно. В начале века Пьер Вейс догадался, что затруднения с тепловым движением можно обойти, если постулировать в ферромагнетиках наличие, сильного молекулярного поля, обусловленного взаимодействием электронов оно стремится выстроить все магнитные моменты параллельно друг другу. Действие этого поля, также называемого обменным полем, может рассматриваться как действие эквивалентного магнитного поля Нужно отметить, что поле не является реальным магнитным полем оно не входит в уравнения Максвелла и с ним [c.43]

В упорядоченном ферромагнитном состоянии в пределах какой-то области решетки все спины направлены либо преимущественно вверх, либо преимущественно вниз. Допустим, что в нижней части решетки они направлены преимущественно вверх. Тогда в силу антициклического граничного условия в верхней части решетки они должны быть направлены преимущественно вниз, как это показано на рис. 7.4. [c.116]

Конфигурация спинов в основном состоянии упорядоченной ферромагнитной фазы может быть выбрана так, что все спины имеют значение 4-1. Поскольку функция Ь, с, б/) симметрична по отношению к перестановкам д с с и 7 с б/, угловые трансфер-матрицы Л, Ву С, О симметричны и С = Л, О = В. Такой случай рассмотрен выше (см. (13.5.4) — (13.5.15)). Из выражений (13.5.10) и (13.5.5) следует [c.387]

Отсюда следует, что выражение (13.7.13) справедливо для упорядоченной ферромагнитной фазы в пределе больших т. Если мы рассмотрим г-й наибольший диагональный элемент матрицы А и) (при положительных и) и устремим т к бесконечности, считая г фиксированным, то такой элемент будет стремиться к пределу, который определяется выражением (13.7.13). Если набор спинов а соответствует г-му наибольшему элементу, то должно существовать целое число у, не зависящее от т, такое, что [c.388]

Как достоинства модели спектрального беспорядка, так и связанные с ней ограничения хорошо видны на примере стандартной задачи о спиновых волнах в ферромагнетике. Будем исходить из системы с гамильтонианом (1.16), предполагая, что она близка к идеально упорядоченному ферромагнитному состоянию, когда параметр дальнего порядка (1.30) близок к единице. Локальная переменная ы, при этом будет обозначать амплитуду отклонения спина от своего максимального значения С помощью [c.49]

Однако этот параметр, определяющий размер области упорядочения, зависит от внешнего магнитного поля. При стремлении напряженности последнего Н к нулю величина 1/х неограниченно возрастает. Получается, что система ведет себя так, как если бы дальний порядок возникал в системе самих спиновых флуктуаций около упорядоченного ферромагнитного состояния. Это, разумеется, чепуха, и происхождение ее легко понять, если вернуться [c.50]

Отметим, что локализованные магнитные моменты могут быть связаны не только с магнитными атомами. Так, А. Ф. Хохлов и П. В. Павлов наблюдали возникновение ферромагнитного упорядочения в аморфном кремнии. Здесь нет атомов с недостроенными внутренними оболочками, однако имеются оборванные ковалентные связи. На каждой такой связи локализован неспаренный электрон. В обычных условиях концентрация оборванных связей в аморфном кремнии невелика ( --10 —lO s см- ), поэтому взаимодействия между локализованными на связях магнитными моментами нет. Такое вещество представляет собой парамагнетик. Однако при высокой плотности оборванных связей, которую можно создать, облучая аморфный кремний ускоренными ионами инертных газов, возникает обменное взаимодействие, приводящее к ферромагнетизму. [c.340]

Магнитные свойства. Наибольший интерес представляют магнитные свойства аморфных сплавов переходных (Мп, Fe, Со, Ni,. ..) и редкоземельных (Ей, Gd и т. д.) металлов с другими металлами и металлоидами. При достаточно высоких температурах эти сплавы находятся в парамагнитном состоянии. Температурные зависимости магнитной восприимчивости хорошо описываются законом Кюри — Вейсса. При понижении температуры ниже 9 в них возникает магнитное упорядочение. Магнитное упорядочение аморфных сплавов может быть ферромагнитным, антиферромагнитным, а также ферримагнитным. В ряде случаев наблюдается состояние спинового стекла. Спиновое стекло характеризуется замораживанием спиновых магнитных моментов в случайных направлениях при температуре ниже некоторой характеристической. Заметим, что состояние спинового стекла обнаружено также и в некоторых кристаллах. [c.374]

Ферромагнитное упорядочение в /-металлах чаще реализуется в довольно сложных магнитных структурах ( Конус , Ферри на рис. 27.16), переход к которым из парамагнитного состояния ( Пара на рис. 27.16) [c.619]

При Т = 4,2 К магнитные моменты Рг обладают ферромагнитным упорядочением. [c.658]

Прн Т < магнитные моменты Тт обладают ферромагнитным упорядочением. Прн Т = 13,5 К — перестройка АФ-структуры. [c.659]

Плоскости (ОН) с ферромагнитным упорядочением чередуются в последовательности ---. [c.662]

Ферромагнитное упорядочение в плоскости (307). Магнитные моменты в соседних плоскостях (307) повернуты на угол /16. [c.662]

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]

Во втором подходе, разработанном Гейзенбергом, предполагается, что магнитные моменты, образующие упорядоченную ферромагнитную (или антиферромагнитную) структуру, локализова- ны около узлов кристаллической решетки. В этой модели ферро-. магнетизм связан с упорядочением магнитных моментов соседних ионов с недостроенными d- или f-оболочками. Обменное взаимодействие электронов соседних ионов получило название прямого обмена. Оно связано с перекрытием распределений заряда различных магнитных ионов (т. е. ионов с недо-строенными d- или f-оболочками). Однако во многих сплавах и химических соедине-а) ниях магнитные ионы отделены друг от [c.338]

Следующая возможность—непрямое обменное взаимодействие, при котором локализованные спины ионов решетки взаимодействуют с электронами проводимости металла. Информацию о направленни спина иона, полученную при взаимодействии, электрон передает дальше соседнему иону. Это взаимодействие является типом так называемого взаимодействия Рудермана—Киттеля. Оно играет решающую роль в редких землях (от 0с1 до Тт). Эти элементы характеризуются тем, что упорядоченный магнетизм у них осуществляется множеством различных упорядоченностей (ферромагнитная, спиралеобразная и др.). На рис. 53 показаны некоторые возможные расположения спинов вдоль оси с таких [c.174]

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]

Если бы все односпиновые возбуждения типа (5.81) были независимы, то это было бы равносильно утверждению, что со всеми волновыми числами в спектре спиновых волн связан один и тот же вклад в волновую функцию антиферромагнитного основного состояния. Действительно, хорошо известно, что энергия основного состояния двумерного или трехмерного антиферромагнетика приближенно равна нулевой энергии — половине кванта на каждую антиферромагнонную моду, описывающую волны отклонения спина от упорядоченной антиферромагнитной структуры. В данном случае, однако, многоспиновые возбуждения (5.91) представляют собой отклонения от упорядоченного ферромагнитного состояния I 0>, и они сильно связаны друг с другом фазовыми соотношениями (5.93) и (5.94). [c.203]

Это означает, что все спины ориентированы параллельно, т. е. имеет место -ферромагнитное упорядочение (в отсутствие внешнего магнитного поля). С повышением температуры самопроизвольная намагниченность уменьшается, а затем исчезает при температуре Кюри. Такое поведение хорошо согласуется с опытом. Введение Вейс-сом внутреннего молекулярного поля позволило объяснить многие свойства ферромагнетиков. Однако природа самого поля Рис. 10.7. Зависи- долгое время оставалась неизвестной. Пред- морть самопроизволь- [c.335]

Напомним, что синглетное состояние — это состояние с нулевым результирующим спином 5=0, а триплетное — со спином 5=1. При Л>0 имеем EtdEs и в основном триплетном состоянии спины обоих электронов параллельны. Этот случай соответствует ферромагнитному упорядочению. При А<0, наоборот, E [c.337]

Рис. 10.13. Упорядочение спиновых магнитных моментов а — ферромагнитное, б —антиферро-ыагнитное, в — ферримагнитное

Рис. 10.13. Упорядочение <a href="/info/389087">спиновых магнитных моментов</a> а — ферромагнитное, б —антиферро-ыагнитное, в — ферримагнитное

ИЗ парамагнитного состояния в ферромагнитное в точке Кюри для ферромагнетиков, при переходе от свободных к несвободным вращениям в метане, водороде и других молекулярных кристаллах, нри и зменеиии ориентации молекул в хлориде аммония и, наконец, при упорядочении спинов, соответствующем антиферромагпитпому состоянию, в различных солях. [c.368]

Типичный представитель ферромагнитного вещества — это железо. Установлено, что каждый кристалл железа как бы разделен на области (домены), содержащие по 10 — 10 атомов, магнитные моменты которых отвечают первому типу ориентации. Внутреннее магнитное поле домена имеет высокую напряженность-г-ОКОЛО 10 —10 А/м. Но пространственная ориентировка магнитных полей доменов хаотична, поэтому результирующая намагниченность всего кристалла (совокупности доменов) равна нулю. При включении внещ-него магнитного поля домены ориентируются вдоль поля, вследствие чего иамагниченность возрастает. Чем больше напряженность поля, тем большее число доменов приобретает упорядоченную ориентацию и тем выше намагниченность образца. [c.151]

Существует ряд антиферромагнитных кристаллов, при описании магнитных свойств которых кроме изотропного обменного взаимодействия, определяющего собственно магнитное упорядочение, необходимо учитывать специфическое анизотропное взаимодействие Дзялошин-ского (ВД) . БД, как правило, приводит к небольшому наклону магнитных подрешеток друг относительно друга и появлению слабого ферромагнитного момента. [c.651]

При низких температурах все спины параллельны, что и обусловливает магнитное насыщение. С увеличением температуры, вследствие возрастания теплового движения атомов и, таким образом, уменьшения степени упорядочения направлений спинов электронов в соседних атомах, напряженность магнитного поля ферромагнетиков, созданного сильным внешним магнитным полем, уменьшается. Таким образом уменьшаются магнитная восприимичи-вость, проницаемость, намагниченность при насыщении. Вблизи точки Кюри ферромагнетизм исчезает вначале медленно, а затем быстро, пока не достигается температура Кюри, и материал становится парамагнитным. Влияние температуры на ферромагнитные свойства железа, никеля и кобальта приведено на рис. 44, где по оси ординат отложено отношение намагниченности при температуре Т к намагниченности при абсолютном нуле, по оси абсцисс — отношение абсолютной температуры к температуре Кюри. Зависимость магнитного насыщения от температуры в указанных координатах описывается одной и той же для рассматриваемых ферромагнитных тел (Fe, Ni, Со) кривой. Температура Кюри равна Тбв"" С для железа, 360° С для никеля, 1150° С для кобальта и 16° С для гадолиния. Температура Кюри в действи- [c.65]

Наличие суперпарамагнетизма установлено в сплавах NiaMn. Упорядоченный сплав ферромагнитен, неупорядоченный — парамагнитен. При отжиге образуются ферромагнитные частицы внутри неупорядоченной немагнитной матрицы. Коэрцитивная сила возрастает и может достичь 398-10 а/м (500 э) после пятичасовой выдержки при 440 С при дальнейшей выдержке уменьшается. [c.209]

В ряде сплавов зависимости энергий взаимодействия атомов от состава сплава и степени дальнего порядка оказываются существенными, что дает новые качественные результаты. Давление, уменьшая расстояния между атомами, изменяет энергии парного взаимодействия и может оказывать значительное влияние на упорядочение. В ферромагнитных и аптиферромагпитпых сплавах особым [c.169]

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]

Нек-рые М. при понижении Т переходят в магнито-упорядоченное состояние в ферромагнитное (напр., Ге, Со, N1), в антиферромагнитвое (Се, Мп) пли в состояние с геликоидальной магнитной атомной структурой (наир., Сг, табл. 1). При этом электроны проводимости играют существ, роль в формировании магн. структур (см. Ферромагнетизм, Антиферромагнетизм). Упорядочение магн. моментов при понижении темп-ры — необязат. свойство осе. состояния М, большинство непереходных металлов остаются парамагнетиками или диамагнетиками вплоть до Т = ОК. [c.118]

На рис. 3.21 показаны схемы антиферромагнитного а) и ферромагнитного б) упорядочения в магнитных сверхрешетках, а также зависимость магнитосопротивления от толщины хромового слоя в пленке Ре —Сг (в). Считается, что в случае параллельного антиферромагнитного упорядочения рассеяние носителей на магнитных моментах, направленных вдоль магнитного поля, существенно уменьшается, что и сказывается на значительном уменьшении электросопротивления. Второй небольшой максимум на кривой (см. рис. 3.21, в) связан с осциллирующим характером изменения обменной энергии в зависимости от толщины немагнитного объекта. [c.77]

Рис. 3.21. Схемы антиферромагнитного (антипараллельного) (а) и ферромагнитного (параллельного) (б) упорядочения в магнитных сверхрешетках влияние толщины слоя хрома на магнитосопротивление (в) многослойных пленок Ре —Сг толщиной 1,1 нм при температуре 5 К [21]

Рис. 3.21. Схемы антиферромагнитного (антипараллельного) (а) и ферромагнитного (параллельного) (б) упорядочения в магнитных сверхрешетках <a href="/info/444784">влияние толщины</a> слоя хрома на магнитосопротивление (в) <a href="/info/189003">многослойных пленок</a> Ре —Сг толщиной 1,1 нм при температуре 5 К [21]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...