Обменная анизотропия

Такой эффект объясняется обменной анизотропией между ферромагнитным кобальтом и антиферромагнитной оксидной фазой. Путем измерения смещения петли как функции температуры было найдено, что эффект исчезает около точки Нееля, которая для окиси кобальта равна 290 К. Удаление окисного слоя путем восстановления также сопровождается появлением симметричной петли, но ее смещение может быть снова вызвано путем повторного окисления. Подобные же результаты наблюдались и ДЛЯ Fe—Со частиц. [c.237]

Если мы теперь считаем т малой величиной, кратной Ь, то правая часть (2.16) не будет зависеть от X. Так как энтропия все же пропорциональна Ь, мы в сущности снова приходим к выражению (2.12), откуда и вытекает, что предполагаемый порядок не будет термодинамически устойчивым. Как и раньше, при учете обменной анизотропии доказательство становится несостоятельным, а состояние с магнитным порядком стабилизируется. [c.68]

Это значение в 2 /я раз меньше, чем проигрыш в энергии при скачкообразном (как на рис. 10.22,а) перевороте спинов. Толщина стенки Блоха увеличивалась бы беспредельно, если бы не магнитная анизотропия, препятствующая этому. Спины в доменной границе ориентированы в подавляющем большинстве не вдоль осей легкого намагничения. Поэтому доля энергии анизотропии, связанная со стенкой Блоха, увеличивается примерно пропорционально ее толщине. Баланс между обменной энергией и энергией анизотропии определяет толщину доменной стенки. В железе эта толщина составляет примерно 300 постоянных решетки, [c.349]

Для теоретической интерпретации результатов по ферромагнитному резонансу и анизотропии редкоземельных ферритов-гранатов необходим одновременный учет расщепления уровней ионов под действием кристаллического поля, спин-орбитального и обменного взаимодействий, которые подчас являются величинами одного порядка. В настоящее время информация об электронных уровнях ионов редкоземельных элементов еще недостаточна для надежной теоретической интерпретации результатов. [c.716]

Магнитная проницаемость. Широко применяемые смешанные, в частности двойные ферриты, состоят из ферромагнитного (например NiO-Fe Og) и антиферромагнитного феррита — цинкового или кадмиевого. При увеличении концентрации антиферромагнитного феррита уменьшается обменное взаимодействие между магнитоактивными ионами, снижаются точка Кюри (рис. 18. 2), а также анизотропия и магнитострикция. В результате растет магнитная проницаемость [c.243]

Проанализируем причины данных различий, основываясь на результатах исследования методом Лоренца [384] доменной структуры наноструктурного Со, полученного ИПД кручением и имеющего размер зерен 0,1 мкм, и крупнокристаллического Со с размером зерен 10 мкм [385]. Известно, что основными факторами, определяющими доменную структуру ферромагнитных материалов, являются константа анизотропии, обменная энергия и магнитостатическая энергия [267]. Роль константы анизотропии в формировании доменной структуры, как это делается традиционно, изучали путем исследования температурной зависимости. [c.223]

Кристалл железа имеет 6 направлений [11П легкого намагничивания. При спонтанном намагничивании спиновые магнитные моменты располагаются по одному из этих направлений, вследствие чего энергия магнитной анизотропии оказывается минимальной. В стенках Блоха спиновые магнитные моменты отклоняются от направления легкого намагничивания и энергия магнитной анизотропии увеличивается, причем тем сильнее, чем толще стенки. Поэтому толщина стенок растет до таких размеров, при которых уменьшение обменной энергии, вызванное их появлением, не компенсируется возрастанием энергии магнитной анизотропии. Расчет показывает, что для кристаллов железа стенки Блоха должны иметь толщину порядка 10 м (порядка 400 атомных расстояний) опыт подтверждает это. [c.297]

Если толщина границы зависит главным образом от соотношения энергий обменной, магнитной анизотропии и магнитоупругой, — то размеры самих доменов связаны не только со значением этих видов энергий, но и с поверхностной энергией, т. е. энергией, зависящей от наличия и распределения в образце неоднородностей неметаллических включений, границ зерен, скоплений дислокаций и т. д. Стремление к уменьшению поверхностной энергии, а, следовательно, к уменьшению потоков рассеяния, приводит к дроблению доменов и образованию замыкающих доменов как на внешних поверхностях кристаллов, так и на внутренних, вокруг пустот, неметаллических включений и т. п. Поэтому практически объем доменов может колебаться даже для одного материала в очень широких пределах (10"1— 10- см ). [c.11]

Если учитывать только обменное взаимодействие и энергию магнитной анизотропии, то свободная энергия F единицы объёма неоднородно намагниченного ФМ [c.574]

Оксидированные порошки, проявляющие обменную анизотропию. Мелкие частицы кобальта, покрытые оболочкой из окиси кобальта, проявляют необычные магнитные свойства. Частицы диаметром 0,02 мкм были получены электроосаждением в ртути, поверхность их была окислена на воздухе, частицы охлаждались до низких температур в сильном магнитном поле. Эти частицы имели однонаправленную анизотропию (рис. 168). Петля гистерезиса смещена вдоль оси поля-, в результате чего коэрцитивная сила равна Яс = 294-10 дж/м (3700 э) в одном направлении и 39 800 а/м (500 э) в другом направлении (см. рис. 166), а максимальная энергия составляет 16 X [c.236]

В композиционном материале, в котором возможно обменное взаимодействие между ферромагнетиком и антиферромагнетиком, при охлаждении с температуры выше температуры Нееля до низких температур возникает однонаправленная обменная анизотропия. В этом случае взаимодействие антиферромагнетика с ферромагнетико.м приводит к асимметрии петли гистерезиса, т. е. к облегчению перемагни-чивания в одном направлении и существенному затруднению в противоположном. [c.315]

Другая форма анизотропии, которая возникает при охлаждении магнитных материалов в присутствии магнитного поля, была открыта Мейклджоном и Бином и названа обменной анизотропией. Последняя приводит к смеш ению центра петли гистерезиса от точки, соответствующей нулевому полю, так что коэрцитивная сила при размагничивании от насыщения в одном направлении больше, чем при размагничивании в другом. Эта обменная анизотропия была обнаружена в кобальте, подвергнутом окислению, и часто может наблюдаться в ферромагнетиках, находящихся в тесном контакте с антиферромагнетиками. При охлаждении такого агрегата ниже антиферромагнитной точки Нееля атомы в антиферро-магнитном слое, ближайшие к ферромагнетику, под влиянием обменного взаимодействия ориентируются в направлении поля. Эта ориентация заставляет ферромагнетик сохранять преимущественное направление намагничивания во время размагничивания в более сильных полях, чем если бы один ферромагнетик вновь намагничивался в противоположном направлении. Естественно, приложение магнитного поля не может сильно повлиять на антиферромагнетик, так как последний не обладает результирующим магнитным моментом и, следовательно, не будет перемагничиваться иод воздействием внешнего поля. Фиг. 24 иллюстрирует описанный механизм. Он был обнаружен в ряде материалов, описание которых недавно сделал Мейклджон [13]. [c.310]

Имеются также материалы, в которых сосуществуют положи- ельное и отрицательное обменные взаимодействия, например гетерогенная система с пространственно-разделенными ферро- и анти-ферромагнитными фазами Со и СоО. но с тесным их контактом (вещества с обменной анизотропией) [1-1]. [c.17]

ОДНОНАПРАВЛЕННАЯ (ОБМЕННАЯ) АНИЗОТРОПИЯ — явление, наблюдаемое в нек-рых ферромагнитных веществах, заключающееся в существовании в кристалле выделенного направления (униполярной оси) легчайшего намагничивания. 0.(о.)а. макроскопически проявляется у нек-рых ферромагнетиков после их охлаждения в постоянном магнитном поле (обычно от темп-ры ниже точки Кюри) а) в горизонтальном смещении петли гистерезиса, снятой в нанравлении, параллельном приложенному при охлаждении полю (см. рис.) б) в сиецифическол (аномальной) угловой зависимости вращательного момента, действующего на ферромагнитный монокристаллич. образец (диск) во внешнем магнитном поле Н [этот момент Kin О, где С — угол между Я и осью О. (о.)а.]. [c.481]

Обсудим теперь вопрос почему образуются ферромагнитные домены Ответ на этот вопрос дали Ландау и Лифшиц. Они но казали, чта образование доменной структуры является следствием существование в ферромагнитном образце конкурирующих вкладов в полную энергию тела. Полная энергия Е ферромагнетика складывается из 1) обменной энергии Еовм, 2) энергии кристаллографической магнитной анизотропии Ек- 3) энергии магнитострик-ционной деформации Ех 4) магнитоупругой энергии Ес 5) магнитостатической энергии Ео] 6) магнитной энергии Таким образом, [c.346]

Метамагнетиками называют вещества, которые в отсутствие поля не имеют спонтанного момента, но приобретают его, начиная с некоторого критического поля. К ним относятся антиферромагнетики, у которых эффективное поле легкоосной анизотропии больше эффективного поля обменного взаимодействия 2На>Не, [c.651]

Оптические и магнитооптические свойства. Ферриты обладают сравнительно высокой прозрачностью в ряде участков ближнего и далекого инфракрасного спектров. Ферриты-гранаты характеризуются лучшей прозрачностью, чем ферриты-шпинели. Так, в иттриевом феррите-гранате имеются окна прозрачности при длинах волн K>L<0,1 мм и 1<л<10 мкм между двумя этими областями наблюдается сильное решеточное поглощение. В редкоземельных ферритах-гранатах в первой области прозрачности могут наблюдаться поглощение при ферромагнитном резонансе (если поле анизотропии велико) в случае обменного резонанса редкоземельной подрешетки в поле железных подрешеток, а также электронные переходы между уровнями основного мультиплета редкоземельных ионов. Во второй области наблюдаются электронные переходы в редкоземельных ионах и (при более коротких длинах волн) электронные переходы в ионах яселеза в октаэдрических и тетраэдрических позициях. Ферриты-гранаты в видимой и ближней инфракрасных областях спектра обнаруживают значительный эффект Фарадея при распространении света вдоль вектора намагниченности и примерно такой же по модулю эффект Коттона — Мутона (магнитное линейное двупреломле-ние) при распространении света перпендикулярно вектору намагниченности fl09—110]. [c.708]

Полная свободная энергия состоит из следующих основных видов энергий магнитостатической, магнитной анизотропии, магни-тострикции, обменной. [c.87]

Форма и размеры петли гистерезиса (точнее, их семействл) зависят от химического состава материала, определяющего особенности межспиновых взаимодействий, а следовательно, обменную энергию, кристаллографическую анизотропию, наличие и расположение примесей и атомов легирующих элементов, микро- и макронапряжения и неоднородности, наличие и расположение дислокаций, размеры зерен и т. п. [c.64]

Таким образом, согласно [385] температурные изменения доменной структуры практически не зависят от структурного состояния образца (наноструктурного или крупнокристаллического) и происходят одинаковым образом при тех же температурах. Это говорит о том, что изменения доменной структуры, по-видимому, в основном контролируются такими важными магнитными параметрами, как постоянная магнитокристаллической анизотропии и обменная энергия, а также геометрическими параметрами образца. Микроструктура материала, ее дисперсность, высокая плотность дефектов определяют только локализацию и подвижность стенок доменов. [c.229]

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]

Направления векторов М относительно крвсталло-графич. осей определяются взаимодействиями, гораздо более слабыми, чем обменное они обусловливают анизотропию АФМ. Имеются два осн. вида анизотропии АФМ анизотропия, вызванная взаимоде11ствием атомных магн. моментов между собой (динольная и псевдо-дипольная), и анизотропия магн. свойств каждого [c.109]

Здесь члены, коэф. у к-рых обозначены прописными буквами, обусловлены обменным взаимодействием, а строчными буквами обозначены коэф. членов, описывающих анизотропию АФМ. Условие минимума потенциала Ф даёт систему ур-ний, решения к-рых определяют значения векторов и М при термодинамич. равновесии, -Эти репюния зависят от знаков констант. В частности, решения с соответствуют минимуму, когда А <0. [c.109]

В общем случае для каждого значения внеш. магн. паля //о число собств. частот со/ равно числу подрешёток в АФ. Две из этих частот стремятся к О при стремлении к нулю анергии магнитной анизотропии и внеш. ноля. Это т. н. релятивистские моды. Остальные моды А. р. в АФ с числом ппдрсчиеток >2 называют обменными. Собств. частота обменной моды 0) Е обменное поле, равное [c.116]

Образование Б. с. влечёт за собой увеличение плотности обменной энергии и энергии анизотропии. Чем уже переходный слой, тем больше обмеЕ1ная энергия и меньше энергия анизотропии на его создание. В результате конкуренции обменного в- аимодействия и магнитной анизотропии устанавливается равновесное распределение вектора М внутри Б. с. (микроструктура Б. с.). [c.214]

ДОМЕННАЯ СТЕНКА (доменная граница магнитных доменов)— переходный слой от одного домена с однородно намагниченностью Mi к др. домену с однородной намагниченностью (см. Магнитная доменная структура). Толщиеа Д. с. бо определяется конкуренцией неоднородного обменного взаимодействия (стремящегося увеличить и магнитной анизотропии, (уменьшающей 6 ) бд ( 4// ) / , где А п К — константы обменной энергии и энергии анизотропии. [c.8]

У типичных ферромагн. материалов обменная энергия значительно превосходит энергию ишгп. анизотропии и 6о составляет десятки и сотни межатомных расстояний. Д. с. обладает поверхностной энергией о [c.8]

Снин-орбнтальное взаимодействие не только нрегсят-ствует полному замораживанию орбитального момента, но п приводит к зависимости положения энер-гс тич. уровней от ориентации пол)Г обменного взаимо-дейст.вия относительно кристаллографич. осей. Такая зависимость низших энергетич. уровней ионов от направления обменного )1ол> и намагниченности ется причиной одиоионно] магн. анизотропии в сильных магнетиках [6]. [c.47]

Согласно теоретйч. представлениям, обменное взаимодействие выстраивает элементарные магн. моменты ФМ параллельно друг другу. Результирующий магн. момент единицы объема ФМ (намагниченность М) ориентируется в одном из направлений, соответствующих найм, энергии магн. анизотропии,— вдоль одной пз осой лёгкого намагничивания (ОЛН). При этом па поверхностях образца возникают магнитные полюсы (магнитостатич. полюсы, рис. 1, а), ш при по равном нулю результирующем магн. моменте часть энергии образца оказывается [c.653]

Условные обозначения J —обменный интеграл между данным магнитным моментом и магнитными моментами в i-й координационной сфере, —константа взаимодействия Дзялошинского — Мория, D —константа одноосной анизотропии, ОЛН — ось лёгкого намагничивания, ИЛИ —плоскость лёгкого намагничивания, т —уд, спонтанная намагниченность, д —параметр порядка Эдвардса —Андерсона. [c.691]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...