Вейсса ферромагнетик

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]

Вейсс предположил, что макроскопический образец ферромагнетика разбивается на множество доменов, каждый из которых намагничен до насыщения, но намагниченности отдельных доменов ориентированы различным образом. Намагниченность тела как целого представляет собой векторную сумму намагниченностей отдельных доменов. На рис. 10.17 изображены доменные структуры, соответствующие нулевой результирующей намагниченности. [c.343]

При нагревании ферромагнитных тел их магнитные свойства изменяются уменьшаются к, ц, Для каждого ферромагнетика существует такая температура 01 , при которой он утрачивает свои ферромагнитные свойства. Эта температура называется ферромагнитной точкой Кюри. В качестве примера в табл. 11.2 приведены точки Кюри для ряда ферромагнитных тел. Выше 6 ферромагнетики становятся парамагнетиками с характерной для них линейной зависимостью 1/к от Т. Эта зависимость хорошо передается законом Кюри — Вейсса [c.287]

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]

Поистине замечательно то, что, используя столь простые представления, мы смогли получить вполне приемлемую модель ферромагнетика, отображающую многие реальные его свойства, такие, как существование резко выраженной критической точки с обязательными расходимостями в ее окрестности (они будут обсуждаться в дальнейшем) и т. п. Конечно, мы не можем вычислить самую важную константу X теория также не дает никаких указаний на то, почему некоторые вещества являются ферромагнетиками, а другие нет. Кроме того, детали поведения, предсказываемые теорией Вейсса (например, тип расходимостей вблизи Тс), ле вполне правильно отражают реальное поведение. Тем не менее [c.330]

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]

В парамагнитной области выше температуры Кюри магнитная восприимчивость ферромагнетика подчиняется закону Кюри — Вейсса [c.250]

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]

Антипараллельная ориентация спиновых моментов возникает при отрицательном обменном взаимодействии (4.9). Как и в ферромагнетиках, антипараллельное магнитное упорядочение имеет место в интервале температур от О К до некоторой критической Ты - температуры Нееля. При температуре Нееля происходит фазовый переход 2-го рода превращение антиферромагнетик парамагнетик. При Г> Гн магнитная восприимчивость описывается законом Кюри-Вейсса (4.8), где поправка Вейсса равна Гы (рис. 4.2). [c.280]

Сформулируйте закон Кюри-Вейсса. Что означает поправка Вейсса для ферромагнетика антиферромагнетика [c.282]

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]

Для ферромагнетиков существует критическая температура (точка Кюри), выше которой они ведут себя как нормальные парамагнетики, подчиняющиеся закону Кюри — Вейсса. Спонтанная намагниченности [c.223]

Такое поведение кривых можно объяснить, основываясь на представлении об областях спонтанного намагничения в ферромагнетиках, предложенном Вейссом ). Согласно этому взгляду ферромагнитные вещества содержат большое [c.34]

Критические значения показателей степени в законе Кюри — Вейсса для некоторых ферромагнетиков [c.546]

Задача 28. Определить в области в о = с1 намагничение изинговского ферромагнетика, помещенного в поле Я, и связать полученный результат с законом Кюри—Вейсса. [c.413]

Вейсс полагал, что, помимо приложенного внешнего поля Я, действующего на магнитные моменты атомов ферромагнетика, существует еще некое внутримолекулярное поле Н , величина которого пропорциональна намагниченности насыщения 4 [c.18]

Если И—О, то ферромагнетик все равно остается намагниченным, ибо внутри него параллельная ориентация магнитных моментов поддерживается полем Зто состояние ориентированных в одном направлении магнитных моментов Вейсс назвал спонтанной или самопроизвольной намагниченностью с помощью ее он дал общее описание целому ряду наблюдаемых на опыте ферромагнитных явлений. [c.18]

Однако некоторые сведения об этом можно получить, если мы будем исходить из теории Вейсса — Гейзенберга. Теория Вейсса—-Гейзенберга хотя количественно и не верна, но является ценной рабочей гипотезой, позволяющей понять целый ряд сложных явлений, протекающих в ферромагнетиках. [c.130]

Рис. 120. Теплоемкость ферромагнетика Вейсса при Я = 0

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]

Задачей теории критических показателей является определение числовых значений показателей исходя из модельных данных и установление различных соотношений между критическими показателями. Значения критических показателей характеризуют степень приближения к критической точке, а сравнение показателей различных моделей с экспериментальными данными позволяет судить о реалистичности рассматриваемой модели. Например, теория Ван-дер-Ваальса критической точки жидкость — пар и теория Кюри — Вейсса для перехода ферромагнетик — парамагнетик приводят к следующим значениям показателей а = а = 0, у-у = 1, р= 1/ , 5 = 3. Такие же, не согласующиеся с опытом показатели дает теория Ландау фазовых переходов второго рода. Экспериментальные значения кри1ических показателей для системы жидкость — газ аргона таковы а <0,4 а >0,25 у = 0,6 у =1,1 р = 0,33 5 = 4,4. [c.250]

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]

Таким образом, две классические теории — теория Ван-дер-Ва-альса реального газа и теория Вейсса - Брэгга - Вильямса ферромагнетика — оказались довольно неожиданным образом справедливыми в пределе дальних взаимодействий. [c.424]

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]

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]

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]

Эта зависимость, которая носит название закона Кюри — Вейсса, имеет практически тот же вид, что и закон Кюри для идеального парамагнетика (31.47), только в знаменателе Т заменяется на Т — ТОднако термин закон оказывается здесь совершенно неподходящим, поскольку вблизи измеренные и рассчитанные восприимчивости трехмерных ферромагнетиков расходятся как 1/ Т — Тс) в степени примерно от /4 до /4, а не имеют простой формы, предсказываемой формулой (33.66) ). Однако основная поправка (порядка 1/Г ) к закону Кюри для восприимчивости при высоких температурах, которую дает формула (33.66), согласуется с точным результатом (33.50). Только в этом заключается реальный смысл закона Кюри — Вейсса он, в сущности, показывает, что высокотемпературная поправка увеличивает значение восприимчиво- [c.332]

Bo-первых, если первоначальный вариант теории вырос, исходя из вполне определенных физических представлений о возникновении в ферромагнетике ниже точки Кюри эффективного молекулярного поля (см. том 2, гл. 3), составляющих основу полуфеноменологической теории Вейсса, то произведенное нами дальнейшее обобщение этой теории представляется откровенно формальным. На феноменологическом уровне можно предложить и другие более или менее удачные варианты видоизменения первоначального уравнения состояния Я = Н в, М). Поэтому гипотеза Видома, включающая два момента, — предположение о структуре этого уравнения состояния, Я = МФ(т, М / ) = МХ Ф(Хт, , и предположение о полном подобии всех фазовых переходов Л-типа и критических явлений, — оказались столь привле-, кательной именно потому, что она в едином своем акте позволила полностью снять проблему произвола в выборе конкретной модели магнетика. При этом мы молчаливо полагаем, что функция двух аргументов Ф такова, что поверхность термодинамических состояний Я = Н 0, М) (см. рис. 64-А) как бы натянутая на кривую спонтанной намагниченности М = Мо 0), лежащую в плоскости Я = О, вне области критической точки т = О, М = О не имеет более никаких аналитических особенностей. [c.142]

Рис. 130. Основной фрагмент поверхности Н Н 9, М) термодинамических состояний ферромагнетика Вейсса для соаояний М > 0. Пунктиром изображены нереализуемые участки изотерм в < во, спускающиеся в облааь Я < О, формально следующие из уравнения молекулярного слоя

Решение. Проблема сопоставления теплоемкостей Сц и См обсуждалась в 6 п. к) и задачах 64 и 65. Более того, аналогичная проблема подробно рассматривалась в задаче 52 по отношению к газу Ван-дер-Ваальса, т.е. к систе.ме. в смысле критического поведения подобной модели ферромагнетика Вейсса, где было выярненр, что при входе в двухфазную область (при в < во) теплоемкость су, задаваемая как кадорнческое уравнение состояния совместно с уравнением Ван-дер-Ваальса при переходе на горизонтальный участок дву.хфазной изотермы испытывает положительный скачок (см. рис. 64-В) за счет появления второй фазы и включения в энергетический баланс скрытой теплоты фазового перехода. [c.231]

Впервые предположение о существовании внутренних сил, помогающих намагничению ферромагнетиков, было высказано в 1892 г. русским ученым Б. Л. Розингом [1] более детально эта идея была развита в 1907 г. в работах П. Вейсса [2]. [c.18]

Природа внутримолекулярного поля H оставалась долгое время неясной. Вначале делались попытки объяснить его наличием обыкновенного магнитного взаимодействия между магнитными моментами атомов ферромагнетика. Простые расчеты, однако, показывали, что энергия теплового движения атомов гораздо больше, чем энергия, обусловленная магнитным взаимодействием атомов. Последняя настолько мала, что даже при температуре жидкого воздуха тепловое движение препятствовало бы образованию устойчивых конфигураций параллельных магнитных моментов (т. е. самопроизвольной намагниченности) и тело вело бы себя скорее как парамагнитное, а не ферромагнитное. Советский ученый Дорфман [3] впервые экспериментальным путем показал, что молекулярное поле имеет немагнитную природу, и тем самым направил мысль исследователей, работающих в области теории ферромагнетизма, искать разгадку природы внутримолекулярного поля Розинга — Вейсса в другом направлении. В его опытах производилось наблюдение за отклонениями пучков быстрых электронов ( -лучей) при прохождении через намагниченную никелевую фольгу (рис. 4). Если бы между атомами никеля существовали сильные магнитные поля, достаточные для создания ферромагнетизма, то они должны были бы сильно отклонять электроны. Однако на опыте этого не наблюдалось след, создаваемый электронами на фотопластинке, [c.19]

Как известно, в области атомных явлений, в которых принимают участие электронные оболочки атомов, имеются лишь два типа сил магнитные и электрические. Сейчас же возникла мысль искать объяснение природы внутримолекулярного поля Розинга — Вейсса в электрическом взаимодействии элементарных носителей магнетизма в ферромагнетиках — [c.20]

С молекулярно-кинетической точки зрения явление магнитострикции можно объяснить следующим образом ферромагнетизм обусловлен существованием элементарных магнитных диполей, которые у ферромагнетиков существенно отличаются от диполей неферромагнитных материалов. Как и все металлы, ферромагнетики состоят из малых однородных кристаллов, которые расположены очень плотно и кристаллографические оси которых ориентированы в пространстве беспорядочно. Отдельные кристаллы объединяются далее в так называемые домены (области Вейсса) каждый домен состоит из множества кристаллов и образует элементарный диполь. В каждом домене атомные магнитные моменты ориентированы в одном направлении, совпадающем с так называемым направлением легчайшего намагничивания и соответствующем минимуму потенциальной энергии. Последняя складывается из энергии кристалла и, если в материале имеются упругие напряжения, из энергии этих напряжений. Энергия кристалла минимальна в направлениях его кристаллографических осей в железе эти направления совпадают стремя ребрами куба, в никеле— [c.43]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...