Феромагнетики

Феромагнетиками називають тверді тіла, які можуть мати спонтанну намагніченість, тобто намагнічені вже у відсутності магнітного поля. У цьому відношенні вони аналогічні сегнетоелектрикам. Перехідні метали: залізо, кобальт, нікель та їх сплави.

1. Характерною особливістю феромагнетиків є складна нелінійна залежність між та , або між та (уперше для Fe (заліза) увів А. Столєтов).

2. Друга особливість феромагнетиків – магнітний гістерезис В(Н).

3. Для кожного феромагнетика існує певна ТºТ_к, яка називається температурою Кюрі, при переході через яку у речовині феромагнетика відбувається фазовий перехід (другого роду). Нижче точки Кюрі магнетик зберігає феромагнітні властивості, вище цієї точки стає парамагнетиком.

Теорія: Між атомами (електронами і ядрами) діють не тільки кулонівські (дальнодіючі), але й обмінні (короткодіючі) сили. При певних умовах, що відносяться до електронної будови атомів, структури кристалічної гратки і т.п., обмінні сили намагаються встановити спіни електронів сусідніх атомів паралельно один одному, чим і пояснюється намагнічування феромагнетиків.

Феромагнетики нижче точки Кюрі розпадаються у магнітному відношенні на велику кількість надзвичайно малих, але макроскопічних областей, кожна з яких намагнічена (домени). Їх ні у якому випадку не слід порівнювати з невеликими кристаликами, із яких звичайно складаються феромагнітні тіла (полікристали).

У звичайних умовах напрямок магнітних моментів доменів хаотично розподілений у просторі, та що тіло в цілому макроскопічно не намагнічене. При включенні зовнішнього магнітного поля домени, орієнтовані по полю, зростають за рахунок доменів, орієнтований проти поля, тобто виникає зміщення границь доменів. Таке зміщення у слабих полях носить оборотний характер. У більш сильних полях виникає переорієнтація магнітних моментів у межах всього тіла. Перемагнічування здобуває необоротний характер – з’являється гістерезис.

При наближенні до дочки Кюрі конкурентом спонтанної намагніченості є тепловий хаотичний рух атомів, який і руйнує “упорядкований магнітний стан” речовини, що характеризується спонтанною намагніченістю.

Дата добавления: 2014-01-05