Парамагнетизм и ферромагнетизм

Для диамагнетиков х <0. для парамагнетиков % >0. Для особой подгруппы ферромагнетиков это простое соотношение (170) не соблюдается, и функциональная зависимость М от Н имеет нелинейный характер и не является однозначной. Все ферромагнетики имеют характерную кривую намагничивания и петлю гистерезиса. Магнитная восприимчивость ферромагнетиков зависит от напряженности внешнего поля в то время как для диамагнетиков и парамагнетиков х почти не зависит от Я. С другой стороны, парамагнетизм и ферромагнетизм в отличие от диамагнетизма зависят от температуры, возрастая с ее понижением. Выше температуры точки Кюри ферромагнетики становятся парамагнетиками для каждого вещества имеется своя точка Кюри . [c.129]

Введение. По магнитным свойствам, как было указано в главе 1, твёрдые тела разделяются на три основные группы, а именно диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики. Практически все простые изоляторы и приблизительно половина простых металлов являются диамагнетиками, между тем как все другие изоляторы и металлы, за исключением нескольких ферромагнитных, являются парамагнетиками. Когда мы нагреваем ферромагнетики до достаточно высоких температур, оии переходят в парамагнетики. Этот факт показывает, что парамагнетизм и ферромагнетизм тесно связаны между собой. [c.605]

Аналогично, намагниченность вещества (парамагнетизм и ферромагнетизм) возникает в результате поворотов магнитных моментов атомов и молекул под действием внешнего магнитного поля. Однако в полях столь высоких частот, которые лежат в оптической области спектра, атомы и молекулы не успевают поворачиваться за времена порядка периода световых колебаний. Диамагнитный же эффект, принципиально имеющий место во всех веществах, пренебрежимо мал. Поэтому в полях указанных частот намагничивание вещества практически не происходит. Вот почему в оптических явлениях, за редкими исключениями, магнитные свойства вещества не проявляются, и можно пользоваться формулой (5.11) вместо более общей формулы (5.10). [c.39]

Н. вещества зависит от величины магн. поля и темп-ры (см. Парамагнетизм, Диамагнетизм, Ферромагнетизм). Зависимость М от напряжённости внеш. магн. поля Н выражается кривой намагничивания (см. Намагничивание, Гистерезис магнитный). Н. тела зависит от напряжённости внеш. поля Н, магн. свойств вещества этого тела, его формы и расположения во внеш. поле. Между напряжённостью поля в веществе Нв и полем Н существует соотношение Яд =Я — NM, где N — размагничивающий фактор. В изотропных веществах направление М совпадает с направлением Н, в анизотропных — направление М и К в общем случае различны. [c.241]

Имеется три тала магнитных эффектов диамагнетизм, парамагнетизм и кооперативный магнетизм. Последний включает в себя ферромагнетизм, антиферромагнетизм и ферримагнетизм [9.25]. [c.93]

Интересно отметить, что обменная энергия становится все более отрицательной по мере увеличения р [ср. (140.6)]. Это показывает, что обменное взаимодействие благоприятствует упорядочению спинов. Это стремление к ферромагнетизму обычно в достаточной степени компенсируется тем, что и энергии Ферми н корреляционная энергия увеличиваются с ростом р. Переход от парамагнетизма к ферромагнетизму может произойти лишь тогда, когда а сделается отрицательной, так как в этом случае (140.11) соответствует не максимуму, а минимуму. Блох ) отметил, что для достаточно больших значеннй обменный член становится больше, чем член Ферми, так как первый уменьшается, как 1/г , а второй — как 1 >2. Не учитывая корреляционного члена, найдем из (140.10), что это произойдет при [c.632]

В соответствии с современными представлениями о магнетизме различают следующие основные типы магнитного состояния вещества диамагнетизм, парамагнетизм, ферромагнетизм, антиферромагнетизм и ферримагнетизм (нескомпенсированный антиферромагнетизм). Вещества, в которых проявляются эти явления, соответственно называют диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики, антиферромагнетики и ферримагнетики. [c.273]

Ферромагнетизм наблюдается в ОЦК- и ГЦК-растворах с высоким содержанием никеля. Переход от парамагнетизма у ГЦК-растворов на основе железа к ферромагнетизму у никелевых ГЦК-растворов при сохранении кристаллической структуры сопровождается существенными изменениями магнитных характеристик сплавов. [c.21]

При этом внешнее поле положено равным нулю. При высоких температурах имеется только одно решение, отвечающее отсутствию намагниченности при нулевом внешнем поле. Наличие поля просто сдвигает кривую гиперболического тангенса влево или вправо и возникает парамагнетизм, отвечающий закону Кюри — Вейсса. При низких температурах, однако, имеется три решения — парамагнитное решение и два решения с ненулевой намагниченностью. Два последних описывают ферромагнетизм и соответствуют более [c.531]

Магнитные явления в металлах и сплавах могут вносить заметный вклад в их тепловое расширение. Наиболее заметные изменения коэффициента расширения наблюдаются вблизи точек Кюри и Нееля, когда происходит разрушение упорядоченной ориентации спинов электронов внутренних недостроенных оболочек. Нри этих температурах происходит переход соответственно от ферромагнетизма к парамагнетизму или от антиферромагнетизма к парамагнетизму (см. раздел 6.1). [c.31]

Ферромагнетизм обусловлен взаимной ориентацией постоянных магнитных моментов групп атомов в одном направлении. Природа парамагнетизма и ферромагнетизма одна. К ферромагнетикам относятся железо, кобальт, никель и некоторые редкоземельные элементы. Общей чертой всех фе рромагнитных материалов является их электронная структура. Железо, кобальт и никель относятся к переходной 3d группе, а редкоземельные элементы —к переходной 4/группе [Л. 5]. Наличие у ферромагнетиков незаполненных d и f оболочек является важной деталью современных теорий ферромагнетизма. Во всех случаях соотношение между диаметром атома D и радиусом нестабильной орбиты г равно или больше 3. Атомы металла, обладающего магнитными свойствами, группируются в области, называемые доменами. Это наименьшие из известных постоянных магнитов. В каждом домене примерно 10 атомов. Шесть тысяч доменов занимают площадь сравнимую с булавочной головкой. [c.10]

Ряд работ, в частности [105], показали-значительную роль парамагнитных соединений в процессах структурирования нефтяных систем. Парамагнетизм материалов так же, как и ферромагнетизм, обусловлен сзодествованием нескомпенсированных спиновых магнитных моментов. В отличие от ферромагнетиков парамагнетики в обычных условиях немагнитны вследствие тепловой разориентации спиновых моментов. При наложении на парамагаетик внешнего магнитного поля спиновые магнитные моменты электронов преимущественно ориентируются по полю. Нами был проведен эксперимент, в котором на расплав нефтяного пека накладывалось электромагнитное поле. Вместо полл чаемых обычно спиральных кристаллитов на подложке остался след, воспроизводящий силовые линии магнитного поля. [c.205]

Имеется три типа магнитных эффектов диамагнетизм, парамагнетизм и кооперативный магнетизм. Последний включает наиболее ваншые явления, которые будут описаны в настоящей главе, т. е. ферромагнетизм, антиферромагнетизм и ферримаг-нетизм. [c.278]

Интенсивность упорядочивающего взаимодействия характеризуется величиной 0лг (520 °К, 310 °К и 67 °К для N10, СггОз и МпРг соответственно). Так как антиферромагнитное упорядочение спинов не имеет суммарной спонтанной намагниченности, то вещество, вообще говоря, не имеет каких-либо свойств ферромагнетизма. Стремление сохранить антиферромагнитное упорядочение препятствует намагничиванию вещества при наложении внешнего поля, что приводит к появлению характерной зависимости восприимчивости от температуры. В частности, восприимчивость антиферромагнитных материалов уменьшается при уменьшении температуры от температуры 9,у (однако форма кривой зависит от ориентации поля относительно направления спина, рис. 1.6.7). С ростом температуры выше точки 9л восприимчивость всегда уменьшается, как и положено для парамагнитного вещества. Таким образом, антиферромагнетизм имеет характерную особенность, отличающую его от парамагнетизма и состоящую в том, что кривая зависимости восприимчивости от температуры имеет излом в точке перехода 9лг. [c.49]

Изучение М. на микроскопич. уровне стало возможно после открытия электронно-ядерной структуры атомов. На основе классич. электронной теории голл. физика X. А. Лоренца франц. учёный П, Ланжевен в 1905 построил теорию диамагнетизма, а также квазиклассич. теорию парамагнетизма. В 1892 рус. учёный Б. Л. Ро-зинг и в 1907 П. Вейс (Франция) высказали идею о существовании внутр. мол. поля, обусловливающего св-ва ферромагнетиков. Открытие электронного спина и его М. (С. Гаудсмит, Дж. Ю. Уленбек, США, 1925), создание квант, механики привели к развитию квант, теории диа-, пара- и ферромагнетизма. На основе квантовомеханич, представлений (пространств, квантования) франц. физик Л. Брил-люэн в 1926 нашёл зависимость намагниченности парамагнетиков от внеш. магн. поля и темп-ры. Нем. физик Ф. Хунд в 1927 провёл сравнение экс- [c.359]

В 1928 г. Френкель и чуть позже Гейзенберг установили, что ферромагнетизм — это особое свойство системы электростатически взаимодействующих электронов. При обсуждении парамагнетизма электронного газа мы уже видели, что его энергия самым тесным образом связана с намагниченностью.. Это является следствием принципа Паули. Минимум энергии свободного электронного газа наблюдается в том случае, когда спины электронов полностью скомпенсированы. [c.336]

Магнитные свойства веш,еств возникают в результате вращения электрона вокруг собственной оси, что постоянно поддерживает вокруг него магнитное поле малой протяженности, которое вместе с электроном движется по орбите в атоме или сопутствует ему при прохождении по непрерывным энергетическим уровням кристалла. Поэтому все металлы при внесении в магнитное поле взаимодействуют с внешним магнитным полем, однако в различной степени, что подтверждается изменением напряженности и конфигурации поля как внутри тела, так и вне его. Все веш,ества имеют пять типов магнетизма диамагнетизм, парамагнетизм, ферромагнетизм, анти-, ( рромагнетизм и ферримагнетизм. [c.59]

Последнее эквивалентно выражению для энергии молекулярного поля в классич. феноменологич. теории ферромагнетизма Вейса (Р. Weiss, 1907). Однако квантовая теория даёт физ. интерпретацию электростатич. происхождения обменного параметра А, что не могло быть получено в классич. теории (см. Молекулярное поле). Используя даже очень грубое приближение обменной проблемы (приближение энергетич. центров тяжести по Гейзенбергу), получаем критерий для магн. состояния твёрдого тела И > 0 — это необходимое условие для возникновения ферромагнетизма, а И < 0 — для немагн. состояния (антиферромагнетизма или парамагнетизма). Этот критерий, естественно, не может носить характера достаточного условия в силу приближённости теории энергетич. центров тяжести для локализов. атомных спиновых моментов в кристалле. Большие трудности возникают до сих пор как при попытках уточнения вида [c.373]

Диалшгнетизм — свойство веществ диамагнетиков) намагничиваться в направлении, противоположном действующему на них внешнему магнитному полю. Диамагнетизм присущ всем веществам, однако во многих случаях он маскируется парамагнетизмом, ферромагнетизмом и др. Диамагнетиками являются инертные газы (Nj, Hj), некоторые металлы (Si, Р, Bi, Zn, Си, Au, Ag, Hg), растворы, сплавы и химические соединения (например, галогенов), а также многие органические и неорганические соединения с неполярной связью. Намагниченность, связанная с диамагнетизмом, обычно невелика, и исключение представляют сверхпроводники, которые иногда относят к диамагнетикам. [c.99]

Рис. 3-7-5. Диаграммы, объясняющие парамагнетизм, ферромагнетизм, антиферромагнетизм и ферримагпетизм,

Диамагнетизм связан с изменением орбитального движения электро-ньв, которое происходит при помещении атомов в магнитное поле. Следует напомнить, что в замкнутом электрическом контуре магнитное поле индуцирует ток всегда в таком направлении, чтобы противодействовать изменению полного магнитного потока. Таким образом, электрический ток действительно обладает отрицательной восприимчивостью. Этот эффект вызывает диамагнетизм и имеет место также в системе зарядов, описываемой квантовой механикой. С другой стороны, парамагнетизм связан со стремлением постоянных магнитов располагаться в магнитном поле так, чтобы их дипольный момент был параллелен направлению поля. В атомных системах постоянный магнитный момент связан в простейших случаях со спииом электрона. Но может также существовать постоянный момент у незаполненной атомной оболочки, возникающий при комбинации спинового и орбитального моментов. Если система более устойчива, когда атомные диполи параллельны, го такая система при низких температурах будет ферромагнитной. При высоких температурах ферромагнетизм исчезает это явление подобно плавлению твёрдого тела, потому что иеферромагнитное состояние менее упорядоченное и имеет ббльшую итропию, чем ферромагнитное. Силы между упорядоченными магнитными моментами в ферромагнитных веществах не похожи иа магнитные силы между диполями, а, как мы увидим в 143, имеют электростатическое происхождение. [c.605]

Ядра многих атомов в основном состоянии имеют отличный от нуля спиновый момент количества движения 1ш (целый или полуцелый в единицах Л) и коллинеарный с ним дипольный магнитный момент д, = уЬ1. За немногими исключениями, порядок величины этих моментов лежит в пределах 10 —10 магнетонов Вора. Именно благодаря существованию таких моментов возникает ядерный магнетизм. Не пытаясь проводить подробную параллель мещду ядерным и электронным магнетизмом, можно отметить основное различие мещду ними. Из трех обычных ввдов магнетизма, а именно ферромагнетизма (или антиферромагнетизма), диамагнетизма и парамагнетизма, в ядерном магнетизме. представляет интерес только последний. Напомним, о ферромагнетизм может возникнуть, когда произведение температуры образца Т на постоянную Больцмана к (т. е. кТ) становится сравнимым с энергией взаимодействия между спинами. Сильное обменное взаимодействие электростатического происхождения, способствующее возникновению электронного ферромагнетизма, в случае ядерного магнетизма отсутствует. Вследствие малости величины ядерных моментов магнитное взаимодействие между ними таково, что для возникновения ядерного ферромагнетизма (или антиферромагнетизма) необходима температура порядка 10 °К и даже меньше. Это условие делает ядерный ферромагнетизм предметом исследований, находящихся еа пределами экспериментальных возможностей (по крайней мере в настоящее время). Ядерную аналогию электронного диамагнетизма, т. е. магнетизма, обусловленного ларморовской прецессией электронных зарядов во внешнем магнитном поле, нелегко себе представить. Разумно ожидать, что по крайней мере в обычном веществе ядерный диамагнетизм будет совершенно незначительным. [c.11]

Поверхности Ферми поливалентных переходных металлов (как с незаполненными /-оболочками, так и с незаполненными /-оболочками) сложнее, чем те ПФ, которые мы до сих пор рассматривали. Это объясняется главным образом тем, что уровень Ферми находится как раз в середине /-зоны, так что модель свободных электронов нельзя использовать даже в качестве грубого приближения при интерпретации сложного спектра частот дГвА. Дополнительное усложнение заключается в том, что в некоторых из этих металлов достаточно сильное обменное взаимодействие приводит к ферромагнетизму, а в Р1 и Рс1 электрон-электронное взаимодействие обусловливает сильный парамагнетизм. Несмотря на эти трудности, за последние 15 лет произошел значительный прогресс в расшифровке сложных ПФ большинства переходных металлов (обзор см. в работе [284]). Это произошло как благодаря усовершенствованиям в технологии, которые дали возможность получать чистые и достаточно совершенные монокристаллические образцы, так и благодаря улучшению измерительной и вычислительной техники и развитию теории зонной структуры. Все это позволило успешно интерпретировать экспериментальные данные. В последующем рассмотрении мы остановимся только на некоторых важных моментах и приведем несколько примеров для иллюстрации сложности результатов. Мы не будем обсуждать редкоземельные металлы (с незаполненными /-оболочками) отметим только, что они обладают особенно сложными поверхностями Ферми, о которых пока еще далеко не все известно подобный обзор содержится в работе [480]. [c.272]

Смотреть страницы где упоминается термин Парамагнетизм и ферромагнетизм : [c.10] [c.612] [c.37] [c.37] [c.39] [c.41] [c.43] [c.45] [c.47] [c.632] [c.634] [c.584] [c.638] [c.57] [c.209] [c.39] [c.632] [c.632] [c.634] [c.550] [c.295] [c.113] [c.11] [c.40]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...