Ферамагнетыкі

Ферамагнетыкі — рэчывы (як правіла, у цвёрдым крышталічным або аморфным стане), у якіх ніжэй пэўнай крытычнай тэмпературы (пункта Кюры) існуе ферамагнітны парадак магнітных момантаў атамных носьбітаў магнетызму^[1]: атамаў ці іонаў (у неметалічных крышталях) або момантаў электронаў (у металічных крышталях). Іншымі словамі, ферамагнетык — такое рэчыва, якое (пры тэмпературы ніжэй пункта Кюры) здольна валодаць намагнічанасцю ў адсутнасці вонкавага магнітнага поля.

Уласцівасці ферамагнетыкаў

Магнітная ўспрымальнасць ферамагнетыкаў дадатная і значна больш за адзінку.
Пры не занадта высокіх тэмпературах ферамагнетыкі валодаюць самаадвольнай (спантаннай) намагнічанасцю, якая моцна змяняецца пад уплывам знешніх уздзеянняў.
Для ферамагнетыкаў характэрна з'ява гістарэзісу.
Ферамагнетыкі прыцягваюцца магнітам.

Прадстаўнікі ферамагнетыкаў

Сярод хімічных элементаў

Сярод хімічных элементаў ферамагнітнымі ўласцівасцямі валодаюць пераходныя элементы Fe, Са і Ni (3d-металы) і рэдказямельныя металы Gd, Tb, Dy, Ho, Er (гл. Табліцу 1).

Табліца 1. — Ферамагнітныя металы

Металы	Tc, К	J_s0, Гс
Fe	1043	1735,2
Co	1403	1445
Ni	631	508,8
Gd	289	1980

Металы	Tc, К	J_s0, Гс
Tb	223	2713
Dy	87	1991,8
Ho	20	3054,6
Er	19,6	1872,6

J_s0 — велічыня намагнічанасць адзінкі аб'ёму пры абсалютным нулі тэмпературы, званая спантаннай намагнічанасцю. T_c — кропка Кюры (крытычная тэмпература, вышэй якой ферамагнітныя ўласцівасці знікаюць, і рэчыва становіцца парамагнетиком).

Для 3d-металаў і для гадаліній (Gd) характэрная калінеарная ферамагнітная атамная структура, а для астатніх рэдказямельных ферамагнетыкаў — некалінеарная (спіральная і інш.; гл. Магнітная структура).

Сярод злучэнняў

Ферамагнітныя таксама шматлікія металічныя бінарныя і больш складаныя (шматкампанентныя) сплавы і злучэнні згаданых металаў паміж сабой і з іншымі неферромагнитными элементамі, сплавы і злучэнні хрому (Cr) і марганца (Mn) з неферромагнитными элементамі (так званыя гейслеравыя сплавы), напрыклад, сплаў Cu₂MnAl, злучэння ZrZn₂ і Zr_xM_1−xZn₂ (дзе М — гэта Ti, Y, Nb або Hf), Au₄V, Sc₃In і інш. (Табліца 2), а таксама некаторыя злучэнні металаў групы актиноидов (напрыклад, UH₃).

Злучэнне	Tc, К	Злучэнне	Tc, К
Fe₃AI	743	TbN	43
Ni₃Mn	773	DyN	26
FePd₃	705	EuO	77
MnPt₃	350	MnB	578
CrPt₃	580	ZrZn₂	35
ZnCMn₃	353	Au₄V	42-43
AlCMn₃	275	Sc₃ln	5-6

Іншыя вядомыя

Асаблівую групу ферамагнетыкаў утвараюць моцна разведзеныя растворы замяшчэння парамагнітных атамаў (напрыклад, Fe або Са) у дыямагнітнай матрыцы Pd. У гэтых рэчывах атамныя магнітныя моманты размеркаваныя неўпарадкавана (пры наяўнасці ферамагнітнага парадку адсутнічае атамны парадак). Ферамагнітны парадак знойдзены таксама ў аморфных (метастабільных) металічных сплавах і злучэннях, аморфных паўправадніках, у звычайных арганічных і неарганічных шкле, халькагенідах (сульфідах, селенідах, тэлурыдах) і т. п. Лік вядомых неметалічных ферромагнетиков пакуль невялікі. Гэта, напрыклад, аксід хрому(IV) і іонныя злучэння тыпу La_1−xCa_xMnO₃ (0,4 > x > 0,2), EuO, Eu₂SiO₄, EuS, EuSe, EuI₂, CrB₃ і да т. п. У большасці з іх кропка Кюры ляжыць ніжэй 1 К. Толькі ў злучэнняў Eu, халькогенидов, CrB₃ значэнне Q складае каля 100 К.

Зноскі

Літаратура

Хёрд К. М. Многообразие видов магнитного упорядочения в твёрдых телах
Аннаев Р. Г. Магнето-электрические явления в ферромагнитных металлах Ашхабад, 1951.
Тябликов С. В. Методы квантовой теории магнетизма. 2-е изд. — М., 1975.
Невзгодова Е. — Современная экспериментальная физика. 3-е изд. — СПб., 2009.

[1]

Search