Что такое ферромагнетики – Ферромагнетики — это… Что такое Ферромагнетики?

Ферромагнетики — это… Что такое Ферромагнетики?

        вещества (как правило, в твёрдом кристаллическом состоянии), в которых ниже определённой температуры (Кюри точки (См. Кюри точка) Θ) устанавливается ферромагнитный порядок магнитных моментов атомов или ионов (в неметаллических кристаллах) или моментов коллективизированных электронов (в металлических кристаллах, см. Ферромагнетизм). Среди химических элементов ферромагнитны Переходные элементы Fe, Со и Ni (3 d-металлы) и редкоземельные металлы Gd, Tb, Dy, Но, Er (табл. 1).

         Табл. 1. — Ферромагнитные металлы

        ———————————————————————————————————————-

        | Металлы                  | Θ, К                                    Js0, гс*                         |

        |———————————————————————————————————————|

        | Fe                            | 1043                                    | 1735,2                          |

        |———————————————————————————————————————|

        | Co                            | 1403                                    | 1445                             |

        |———————————————————————————————————————|

        | Ni                             | 631                                      | 508,8                            |

        |———————————————————————————————————————|

        | Gd                            | 289                                      | 1980                             |

        |———————————————————————————————————————|

        | Tb                            | 223                                      | 2713                             |

        |———————————————————————————————————————|

        | Dy                            | 87                                       | 1991,8                          |

        |———————————————————————————————————————|

        | Ho                            | 20                                       | 3054,6                          |

        |———————————————————————————————————————|

        | Er                             | 19,6                                     | 1872,6                          |

        ———————————————————————————————————————-

        

        * Js0намагниченность единицы объёма при абсолютном нуле температуры.

         Для 3d-металлов и Gd характерна коллинеарная ферромагнитная атомная структура, а в остальных редкоземельных Ф. – неколлинеарная (спиральная и др.; см. Магнитная структура). Ферромагнитны также многочисленные металлические бинарные и более сложные (многокомпонентные) сплавы и соединения упомянутых металлов между собой и с др. неферромагнитными элементами, сплавы и соединения Cr и Mn с неферромагнитными элементами (т. н. Гейслеровы сплавы), соединения ZrZn2 и Zrx
M1-x Zn2 (где М – это Ti, Y, Nb или Hf, 0 ≤ x 1), Au4V, Sc3In и др. (табл. 2), а также некоторые соединения металлов группы актинидов (например, UH3).

         Табл. 2. — Ферромагнитные соединения

        ———————————————————————————————————————————

        | Соединения                        | Θ, К                     | Соединения         | Θ, 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                 |

        ———————————————————————————————————————————

        

         Особую группу Ф. образуют сильно разбавленные растворы замещения парамагнитных атомов, например Fe или Со в диамагнитной матрице Pd. В этих веществах атомные магнитные моменты распределены неупорядоченно (при наличии ферромагнитного порядка отсутствует атомный порядок). Ферромагнитный порядок обнаружен также в аморфных (метастабильных) металлических сплавах и соединениях, аморфных полупроводниках, в обычных органических и неорганических стеклах, халькогенидах (сульфидах, селенидах, теллуридах) и т.п. Число известных неметаллических Ф. пока невелико. Это, например, ионные соединения типа La1-x CaxMnO5(0,4 > x > 0,2), EuO, Eu2SiO4, EuS, EuSe, EuI2, CrB3 и т.п. У большинства из них точка Кюри лежит ниже 1 К. Только у соединений Eu, халькогенидов, CrB

3 значение Θ Ферромагнетики 100 К.

         С. В. Вонсовский.

dic.academic.ru

Ферромагнетики и доменная структура

Ферромагнетизмом обладают вещества только в кристаллическом состоянии. К числу ярких представителей ферромагнетиков относят: железо, никель, кобальт, соединения марганца и хрома и ряд других. Ферромагнетики относят к сильномагнитным веществам. Их намагниченность зависит от напряжённости внешнего поля нелинейно и достигает насыщения. В связи с этим для ферромагнетиков магнитная восприимчивость ($\varkappa $) и магнитная проницаемость ($\mu $) не являются постоянными. По — прежнему записывают, что:

\[\overrightarrow{J}=\varkappa \overrightarrow{H}\ и\ \overrightarrow{B}=\mu {\mu }_0\overrightarrow{H}\left(1\right),\]

но тогда $\mu \ и\ \varkappa $ рассматривают как функции от напряженности поля. Эти функции сначала растут при росте напряженности поля, проходят через максимум, в сильных полях, когда достигнуто насыщение, магнитная проницаемость стремится к единице, а магнитная восприимчивость к нулю. Значение $\mu $ в максимуме достигает для большинства ферромагнетиков при обычных температурах сотни тысяч единиц.

Монокристаллы ферромагнетиков анизотропны относительно магнитных свойств. В каждом монокристалле существует одно или несколько направлений, вдоль которых магнитная восприимчивость особенно большая. Существуют направления, в которых кристалл плохо намагничивается. Надо отметить, что если ферромагнитное вещество состоит из мелких поликристаллов, то оно изотропно.

Следующая характерная особенность ферромагнетиков состоит в том, что зависимости $\overrightarrow{B\ }(\overrightarrow{H})$ и $\overrightarrow{J\ }(\overrightarrow{H})$ не однозначны, а определены предшествующей историей. То есть ферромагнетикам присущ магнитный гистерезис.

Для ферромагнетиков существует определенная температура при переходе через которую вещество совершает фазовый переход второго рода. Такая температура называется температурой Кюри ($T_k$) (или точкой Кюри). Вещество при температуре ниже точки Кюри является ферромагнетиком, а при температуре выше точки Кюри становится парамагнетиком. При этом магнитная восприимчивость в окрестности очки Кюри подчиняется закону Кюри — Вейса:

\[\varkappa =\frac{С}{T-T_k}\left(2\right),\]

где $С$ — постоянная зависящая от рода вещества.

Доменная структура ферромагнетика

Экспериментально было получено Эйнштейном, что ферромагнетизм вызван спинами электронов. Ферромагнетики имеют спонтанную намагниченность, когда нет внешнего поля, но под воздействие внутренних причин спины электронов стремятся ориентироваться в одном общем направлении. Но всему ферромагнетику целиком быть намагниченным энергетически не выгодно.

Первая количественная теория, описывавшая свойства ферромагнетиков была разработана Вейссом в 1907 г. На первый взгляд в его теории спонтанное намагничивание находится в противоречии с фактом, что даже при температуре ниже точки Кюри некоторые ферромагнетики, обычно не намагничены, хотя существуют и постоянные магниты. Вейсс устранил это противоречие, когда ввел гипотезу о том, что ферромагнетики ниже точки Кюри в магнитном отношении распадаются на множество маленьких макроскопических областей. Каждая область спонтанно намагничена. Такие области называются доменами. В обычных условиях направления доменов хаотичны. Тело в целом является не намагниченным. При включении внешнего поля домены, ориентированные по полю растут за счет доменов, которые ориентированы против поля, идет смещение границ доменов. В слабых полях такое смещение обратимо. В сильных полях домены переориентируются в пределах всего домена. Процесс приобретает необратимый характер, возникает явление гистерезиса и остаточное намагничивание.

Доменный «распад» энергетически выгоден. При дроблении ферромагнетика на домены и появлении доменов разной ориентации магнитное поле, которое порождаемое ферромагнетиком ослабляется. Становится меньше соответствующая энергия. Энергия обменного взаимодействия электронов не изменяется для всех электронов за исключением электронов на границах доменов (так называемая поверхностная энергия). Она растет из-за разной ориентации спинов электронов соседних доменов. Дробление доменов заканчивается тогда, когда сумма магнитной и обменной энергии достигает минимума. Условием минимума определен и размер доменов. Доменная структура ферромагнетиков доказана эмпирически.

Границы доменов

Итак, для минимизации энергии магнитного поля является выгодным уменьшение размера домена. Однако, этому препятствует необходимость при этом затрат энергии на образование границ между доменами, так как намагниченность по разные стороны границы имеет разное направление. Граница имеет конечную толщину, в пределах нее намагниченность постепенно изменяет свое направление от ориентации в одном домене к ориентации в соседнем.

Стенки доменов классифицируют по особенностям поворота вектора намагниченности. В том случае, если перпендикулярная (относительно стенки) составляющая вектора намагниченности в процессе поворота не изменяется, то это стенка Блоха. (Говорят, что в стенке Блоха вращение происходит в плоскости параллельной стенке). Если изменение направления вектора намагниченности происходит с изменением перпендикулярной составляющей, то стенка носит имя Нееля.

spravochnick.ru

Ферромагнетики — это… Что такое Ферромагнетики?

Ферромагнетик — упорядочивание магнитных моментов.

Ферромагнетики — вещества (как правило, в твёрдом кристаллическом или аморфном состоянии), в которых ниже определённой критической температуры (точки Кюри) устанавливается дальний ферромагнитный порядок магнитных моментов атомов или ионов (в неметаллических кристаллах) или моментов коллективизированных электронов (в металлических кристаллах). Иными словами, ферромагнетик — такое вещество, которое, при температуре ниже точки Кюри, способно обладать намагниченностью в отсутствие внешнего магнитного поля.

Свойства ферромагнетиков

  • Магнитная восприимчивость ферромагнетиков положительна и значительно больше единицы.
  • При не слишком высоких температурах ферромагнетики обладают самопроизвольной (спонтанной) намагниченностью, которая сильно изменяется под влиянием внешних воздействий.
  • Для ферромагнетиков характерно явление гистерезиса

Представители ферромагнетиков

Среди химических элементов

Среди химических элементов ферромагнитными свойствами обладают переходные элементы Fe, Со и Ni (3 d-металлы) и редкоземельные металлы Gd, Tb, Dy, Ho, Er (см. Таблицу 1).

Таблица 1. — Ферромагнитные металлы

Металлы Tc², К Js0 ¹, Гс
Fe  1043   1735,2 
Co  1403   1445 
 Ni   631   508,8 
Gd  289   1980 
Металлы Tc², К Js0 ¹, Гс
Tb  223   2713 
Dy  87   1991,8 
Ho  20   3054,6 
Er  19,6   1872,6 

¹ Js0 — величина намагниченности единицы объёма при абсолютном нуле температуры, называемая спонтанной намагниченностью. ² Tc — критическая температура, выше которой ферромагнитные свойства исчезают, и вещество становится парамагнетиком, называемая точкой Кюри.

Для 3d-металлов и Gd характерна коллинеарная ферромагнитная атомная структура, а для остальных редкоземельных ферромагнетиков — неколлинеарная (спиральная и др.; см. Магнитная структура).

Среди соединений

Ферромагнитны также многочисленные металлические бинарные и более сложные (многокомпонентные) сплавы и соединения упомянутых металлов между собой и с другими неферромагнитными элементами, сплавы и соединения Cr и Mn с неферромагнитными элементами (так называемые Гейслеровы сплавы), соединения ZrZn2 и ZrxM1-xZn2 (где М — это Ti, Y, Nb или Hf), Au4V, Sc3In и др. (Таблица 2), а также некоторые соединения металлов группы актиноидов (например, править] Другие известные

Особую группу ферромагнетиков образуют сильно разбавленные растворы замещения парамагнитных атомов, например Fe или Со в диамагнитной матрице Pd. В этих веществах атомные магнитные моменты распределены неупорядоченно (при наличии ферромагнитного порядка отсутствует атомный порядок). Ферромагнитный порядок обнаружен также в аморфных (метастабильных) металлических сплавах и соединениях, аморфных полупроводниках, в обычных органических и неорганических стёклах, халькогенидах (сульфидах, селенидах, теллуридах) и т. п. Число известных неметаллических ферромагнетиков пока невелико. Это, например, ионные соединения типа La1-x CaxMnO5(0,4 > x > 0,2), EuO, EuS, EuSe, править] См. также

Литература

brokgauz.academic.ru

Ферромагнетик — это… Что такое Ферромагнетик?

Определение

Ферромагнетики — вещества (как правило, в твёрдом кристаллическом или аморфном состоянии), в которых ниже определённой критической температуры (точки Кюри) устанавливается дальний ферромагнитный порядок магнитных моментов атомов или ионов (в неметаллических кристаллах) или моментов коллективизированных электронов (в металлических кристаллах). Ландау предсказал существование диамагнетизма свободных электронов.

Свойства ферромагнетиков

  • Ферромагнетики сильно втягиваются в область более сильного магнитного поля.
  • Магнитная восприимчивость ферромагнетиков положительна и значительно больше единицы.
  • При не слишком высоких температурах ферромагнетики обладают самопроизвольной (спонтанной) намагниченностью, которая сильно изменяется под влиянием внешних воздействий.

Представители ферромагнетиков

Среди химических элементов

Среди химических элементов ферромагнитны переходные элементы Fe, Со и Ni (3 d-металлы) и редкоземельные металлы Gd, Tb, Dy, Er. (См. Таблицу 1)

Таблица 1. — Ферромагнитные металлы

Металлы Tc², К Js0 ¹, Гс
Fe  1043   1735,2 
Co  1403   1445 
 Ni   631   508,8 
Gd  289   1980 
Металлы Tc², К Js0 ¹, Гс
Tb  223   2713 
Dy  87   1991,8 
Ho  20   3054,6 
Er  19,6   1872,6 

¹ Js0 — величина намагниченности единицы объёма при абсолютном нуле температуры, называемая спонтанной намагниченностью.
² Tc — критическая температура, связанная с фазовым переходом из парамагнитного в ферромагнитное состояние, называемая точкой Кюри.

Для 3d-металлов и Gd характерна коллинеарная ферромагнитная атомная структура, а для остальных редкоземельных ферромагнетиков — неколлинеарная (спиральная и др.; см. Магнитная структура).

Среди соединений

Ферромагнитны также многочисленные металлические бинарные и более сложные (многокомпонентные) сплавы и соединения упомянутых металлов между собой и с другими неферромагнитными элементами, сплавы и соединения Cr и Mn с неферромагнитными элементами (так называемые Гейслеровы сплавы), соединения ZrZn2 и ZrxM1-xZn2 (где М — это Ti, Y, Hf), Au4V, Sc3In и др. (Таблица 2), а также некоторые соединения металлов группы актиноидов (например, UH3).

Соединение Tc, К Соединение 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

Другие известные

Особую группу ферромагнетиков образуют сильно разбавленные растворы замещения парамагнитных атомов, например Fe или Со в диамагнитной матрице Pd. В этих веществах атомные магнитные моменты распределены неупорядоченно (при наличии ферромагнитного порядка отсутствует атомный порядок). Ферромагнитный порядок обнаружен также в аморфных (метастабильных) металлических сплавах и соединениях, аморфных полупроводниках, в обычных органических и неорганических стёклах, халькогенидах (сульфидах, селенидах, теллуридах) и т. п. Число известных неметаллических ферромагнетиков пока невелико. Это, например, ионные соединения типа La1-x CaxMnO5(0,4 > x > 0,2), EuO, Eu2SiO4, EuS, EuSe, EuI2, CrB3 и т. п. У большинства из них точка Кюри лежит ниже 1 К. Только у соединений Eu, халькогенидов, CrB3 значение Q ~ 100 К.

Применение

Литература

См. также

Wikimedia Foundation. 2010.

test.academic.ru

ферромагнетик — это… Что такое ферромагнетик?


ферромагнетик
ферромагне́тик
(см. ферромагнетизм) физ. вещество, обладающее самопроизвольной намагниченностью благодаря ферромагнитной упорядоченности в расположении его атомных магнитных моментов; при отсутствии внешнего намагничивающего поля ферромагнетик разбивается на отдельные участки (домены), намагниченные каждый в своем направлении, в сильном магнитном поле приобретает однородную намагниченность в направлении поля и длительно её сохраняет; типичные ферромагнетики — железо, кобальт, никель, сталь и ряд других сплавов.

Новый словарь иностранных слов.- by EdwART, , 2009.

ферромагнетик
(нэ), а, м. (нем. Ferromagnetikum, фр. ferromagnétique лат. и греч.см. ферро… и магнит).
физ. Вещество, обладающее самопроизвольной намагниченностью.
|| Ср. ферримагнетик.

Толковый словарь иностранных слов Л. П. Крысина.- М: Русский язык, 1998.

.

Синонимы:
  • ферромагнетизм
  • ферромагнитный

Смотреть что такое «ферромагнетик» в других словарях:

  • ферромагнетик — ферромагнетик …   Орфографический словарь-справочник

  • ФЕРРОМАГНЕТИК — вещество, в к ром ниже определённой темп ры (Кюри точки 0) устанавливается ферромагн. порядок магнитных моментов атомов или ионов (в неметаллич. кристаллах) или магн. моментов коллективизир. электронов (в металлич. кристаллах; (см.… …   Физическая энциклопедия

  • ФЕРРОМАГНЕТИК — вещество, обладающее ферромагнитными свойствами (см. Ферромагнетизм). К ферромагнетикам относятся Fe, Co, Ni, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, их сплавы и соединения, а также ряд соединений Cr, Mn и U с неферромагнитными элементами …   Большой Энциклопедический словарь

  • ферромагнетик — сущ., кол во синонимов: 3 • сегнетомагнетик (2) • ферримагнетик (1) • феррит (8) …   Словарь синонимов

  • ферромагнетик — а, м. ferromagnétique, нем. Ferromagnetikum. Вещество, обладающее ферромагнитными свойствами. БАС 1. физ. Вещество, обладающее самопроизвольной намагниченностью. Крысин 1998. Лекс. БСЭ 2: ферромагне/тики …   Исторический словарь галлицизмов русского языка

  • ферромагнетик — ферромагнетик; магнетик Вещество, магнитная проницаемость которого больше единицы и зависит от напряженности магнитного поля …   Политехнический терминологический толковый словарь

  • ферромагнетик — Кристаллическое вещество, в котором магнитные моменты атомов или ионов находятся в состоянии самопроизвольного магнитного упорядочения, причем результирующие магнитные моменты каждого из доменов отличны от нуля. [ГОСТ 19693 74] Тематики материалы …   Справочник технического переводчика

  • ферромагнетик — Термин ферромагнетик Термин на английском ferromagnetic Синонимы Аббревиатуры Связанные термины гигантское магнетосопротивление, нанофармакология, доставка лекарственных средств, парамагнетизм, суперпарамагнетизм, ферромагнетизм, магнон,… …   Энциклопедический словарь нанотехнологий

  • ферромагнетик — а; м. Физ. Вещество, обладающее ферромагнитными свойствами. Типичные ферромагнетики железо, кобальт, никель, сталь. * * * ферромагнетик вещество, обладающее ферромагнитными свойствами (см. Ферромагнетизм). К ферромагнетикам относятся Fe, Со, Ni,… …   Энциклопедический словарь

  • ферромагнетик — feromagnetikas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Kristalinė medžiaga, kurios atomai priešpaskutiniuose iš dalies užpildytuose 3d ar 4f elektronų pasluoksniuose turi nesukompensuotus elektronų sukinius, todėl atomų (jonų) …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas


dic.academic.ru

ферромагнетик — это… Что такое ферромагнетик?


ферромагнетик

ФЕРРОМАГНЕ́ТИК -а; м. Физ. Вещество, обладающее ферромагнитными свойствами. Типичные ферромагнетики — железо, кобальт, никель, сталь.

* * *

ферромагне́тик вещество, обладающее ферромагнитными свойствами (см. Ферромагнетизм). К ферромагнетикам относятся Fe, Со, Ni, Gd, Tb, Dy, Но, Er, их сплавы и соединения, а также ряд соединений Cr, Mn и U с неферромагнитными элементами.

* * *

ФЕРРОМАГНЕТИК ФЕРРОМАГНЕ́ТИК, вещество, обладающее ферромагнитными свойствами (см. Ферромагнетизм (см. ФЕРРОМАГНЕТИЗМ)). К ферромагнетикам относятся Fe, Co, Ni, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, их сплавы и соединения, а также ряд соединений Cr, Mn и U с неферромагнитными элементами.

Энциклопедический словарь. 2009.

Синонимы:
  • феррозонд
  • ферромагнитный резонанс

Смотреть что такое «ферромагнетик» в других словарях:

  • ферромагнетик — ферромагнетик …   Орфографический словарь-справочник

  • ФЕРРОМАГНЕТИК — вещество, в к ром ниже определённой темп ры (Кюри точки 0) устанавливается ферромагн. порядок магнитных моментов атомов или ионов (в неметаллич. кристаллах) или магн. моментов коллективизир. электронов (в металлич. кристаллах; (см.… …   Физическая энциклопедия

  • ФЕРРОМАГНЕТИК — вещество, обладающее ферромагнитными свойствами (см. Ферромагнетизм). К ферромагнетикам относятся Fe, Co, Ni, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, их сплавы и соединения, а также ряд соединений Cr, Mn и U с неферромагнитными элементами …   Большой Энциклопедический словарь

  • ферромагнетик — сущ., кол во синонимов: 3 • сегнетомагнетик (2) • ферримагнетик (1) • феррит (8) …   Словарь синонимов

  • ферромагнетик — а, м. ferromagnétique, нем. Ferromagnetikum. Вещество, обладающее ферромагнитными свойствами. БАС 1. физ. Вещество, обладающее самопроизвольной намагниченностью. Крысин 1998. Лекс. БСЭ 2: ферромагне/тики …   Исторический словарь галлицизмов русского языка

  • ферромагнетик — ферромагнетик; магнетик Вещество, магнитная проницаемость которого больше единицы и зависит от напряженности магнитного поля …   Политехнический терминологический толковый словарь

  • ферромагнетик — Кристаллическое вещество, в котором магнитные моменты атомов или ионов находятся в состоянии самопроизвольного магнитного упорядочения, причем результирующие магнитные моменты каждого из доменов отличны от нуля. [ГОСТ 19693 74] Тематики материалы …   Справочник технического переводчика

  • ферромагнетик — Термин ферромагнетик Термин на английском ferromagnetic Синонимы Аббревиатуры Связанные термины гигантское магнетосопротивление, нанофармакология, доставка лекарственных средств, парамагнетизм, суперпарамагнетизм, ферромагнетизм, магнон,… …   Энциклопедический словарь нанотехнологий

  • ферромагнетик — (см. ферромагнетизм) физ. вещество, обладающее самопроизвольной намагниченностью благодаря ферромагнитной упорядоченности в расположении его атомных магнитных моментов; при отсутствии внешнего намагничивающего поля ферромагнетик разбивается на… …   Словарь иностранных слов русского языка

  • ферромагнетик — feromagnetikas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Kristalinė medžiaga, kurios atomai priešpaskutiniuose iš dalies užpildytuose 3d ar 4f elektronų pasluoksniuose turi nesukompensuotus elektronų sukinius, todėl atomų (jonų) …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas


dic.academic.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *