Ферромагнитные металлы: Классификация магнитных материалов и требования к ним – Какие металлы являются ферромагнетиками? — Мегаобучалка

Содержание

Ферромагнитные свойства металлов - Справочник химика 21

    Опыт 302. Ферромагнитные свойства металлов [c.166]

    Магнитные свойства. По отношению к магнитному полю все металлы делятся на три группы диамагнитные, парамагнитные и ферромагнитные. К диамагнитным веществам (обладающим отрицательной восприимчивостью к магнитному полю и оказывающим сопротивление силовым его линиям) относятся часть элементов I (Си, Ag, Ли), П группы (Ве, Zn, Сс1, Hg), П1 (Са, 1п, Т1) и IV группы (Се, Зп, РЬ) периодической системы. Металлы щелочных, щелочноземельных элементов, а также большинства -элементов хорошо проводят силовые линии магнитного поля, обладают положительной магнитной восприимчивостью. Они являются парамагнитными веществами и намагничиваются параллельно силовым линиям внешнего магнитного поля. Очень высокой магнитной восприимчивостью обладают Ге, Со, N1, Ос1, Ву. Они являются ферромагнетиками. Ферромагнетики характеризуются температурой, выше которой ферромагнитные свойства металла переходят в парамагнитные. Эта температура называется температурой Кюри. Для железа, кобальта и никеля эта температура составляет 768, 1075 и 362 °С, соответственно. 

[c.324]


    Железо имеет четыре модификации (рис. 235). До 770 С устойчиво a-Fe с объемноцентрированной кубической решеткой и ферромагнитными свойствами. При 770 С a-Fe переходит в P-Fe у него исчезают ферромагнитные свойства и Железо становится парамагнитным, но кристаллическая структура его с/щественно не изменяется. При 912°С происходит полиморфное превращение, при котором изменяется структура кристалла из объемноцентрированной переходит в гранецентрированную кубическую структуру y-Fe, а металл остается парамагнитным. При 1394°С происходит новый полиморфный переход и сЗразуется б-Fe с объемноцентрированной кубической решеткой, которое существует вплоть до температуры плавления железа (1539°С). [c.582]

    Особенно широко используются ферромагнитные свойства металлов. К ферромагнетикам относятся железо, никель и кобальт. [c.42]

    Изучая в начале данного курса строение атомов различных элементов, мы сосредоточивали внимание на свойствах отдельных, изолированных атомов — их электронной структуре, энергии ионизации, атомных и ионных радиусах и т. п. Попытаемся теперь разобраться в особенностях строения и свойств больших групп атомов, расположенных в непосредственной близости друг к другу. Известно, например, что магнитная восприимчивость изолированного атома или иона определяется наличием в его электронной оболочке неспаренных электронов (см. гл. 5). Однако й том случае, когда поблизости друг от друга находится большая совокупность атомов, как это имеет место в твердых металлах, взаимодействие между атомами способно существенно изменить их важнейшие свойства. При наличии в кристаллической решетке железа достаточно большого числа атомов этот металл приобретает ферромагнитные свойства, которыми не обладают ни соединения железа, ни растворы, содержащие его ионы. Учитывая эту особенность твердых веществ, обусловленную взаимодействием их атомов, рассмотрим расположение атомов в кристаллической решетке твердых металлов и познакомимся с теорией взаимодействия их электронов. Кроме того, в данной главе мы обсудим еще строение и свойства сплавов, так как они довольно близки в этом отношении к чистым металлам. 

[c.387]

    Чтобы определить конструктивные параметры (активное rj и индуктивное сопротивления нагреваемого слоя ферромагнитного металла, число витков индуктора w , ток коэффициент мощности os фи, мощность выделяющуюся в оболочке), необходимо решить краевые задачи для дифференциальных уравнений электромагнитного поля. Особенностью нагревателей химических аппаратов (по сравнению с устройствами для нагрева [76] и термообработки [82] машиностроительных деталей) является сохранение ферромагнитных свойств металла в течение всего рабочего цикла нагрева. Это обусловливает необходимость учета нелинейности нагреваемой среды. Другими словами, нелинейность математической модели существенна и должна учитываться в постановке краевой задачи. 

[c.93]


    Ферромагнитные частицы (играющие роль индикатора) стягиваются к месту наибольшей концентрации силовых линий рассеянного поля. В качестве ферромагнитных частиц (индикаторов поля рассеяния) служат магнитные порошки или суспензии различного состава. Чувствительность метода зависит от свойств металла и геометрических форм испытуемой детали, от метода намагничивания, напряженности магнитного поля и многих других факторов. Контроль делится на три этапа 1) намагничивание исследуемого объекта 2) нанесение индикаторной среды и регистрация имеющихся на его поверхности дефектов 3) размагничивание объекта. Необходимым условием для выявления дефектов магнитным порошковым методом является перпендикулярное расположение дефектов к направлению магнитного поля, поэтому деталь проверяют в двух взаимно перпендикулярных направлениях. В табл. 12 приведены магнитные дефектоскопы, выпускаемые отечественными заводами. 
[c.203]

    К фазовым переходам второго рода относятся многие превращения, весьма различные по природе фаз и характеру явления. К ним, например, относятся превращения ферромагнитных тел при температуре, называемой точкой Кюри, выше которой тела теряют ферромагнитные свойства превращение обычных металлов в сверхпроводники при низких температурах процессы распада и образования интерметаллических соединений в твердых металлических растворах и др. [c.144]

    Символ Fe серебристо-белый, блестящий металл относительно мягкий и тугоплавкий, пластичный обладает сильно выраженными ферромагнитными свойствами. Неблагородный металл, ржавеет во влажном воздухе разлагает при нагревании водяные пары. При накаливании на воздухе окисляется до оксида железа(111), а в чистом кислороде - до Fe O реагирует с разбавленными кислотами с образованием солей и выделением водорода. 

[c.170]

    За исключением металлов подгруппы 2В, все остальные являются тугоплавкими, обладают высокими температурами плавления и кипения. Большинство из них обладают пара- или ферромагнитными свойствами. Характеризуются способностью образовать между собой твердые растворы с неограниченной растворимостью, если металлы стоят близко друг к другу в периоде (или в одной подгруппе), и с ограниченной растворимостью, если отстоят друг от Друга далеко. [c.431]

    Железо имеет несколько модификаций (рис. 239). До 769 °С устойчиво а-железо с объемно центрированной кубической решеткой и ферромагнитными свойствами. При 769 °С о-Ре переходит в / -Ре исчезают ферромагнитные свойства и железо становится парамагнитным, но кристаллическая структура его существенно не изменяется. При 910 °С происходит полиморфное превращение, при котором изменяется структура — образуется гранецентрированная кристаллическая решетка 7-Ре, но металл остается парамагнитным. При 1400° С происходит новый полиморфный переход и образуется -Ре с объемно центрированной кубической решеткой, существующее вплоть до температуры плавления железа (1539 °С).

Ферромагнетики — Универсальная научно-популярная энциклопедия

Ферромагнетики, вещества (в большинстве случаев, в жёстком кристаллическом состоянии), в которых ниже определённой температуры (Кюри точки Q) устанавливается ферромагнитный порядок магнитных моментов атомов либо ионов (в неметаллических кристаллах) либо моментов коллективизированных электронов (в железных 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

Q, 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

* Js0 – намагниченность единицы количества при безотносительном нуле температуры.

Для 3d-металлов и Gd характерна коллинеарная ферромагнитная ядерная структура, а в остальных редкоземельных Ф. – неколлинеарная (спиральная и др.; см. Магнитная структура). Ферромагнитны кроме этого бессчётные железные двоичные и более сложные (соединения) и многокомпонентные сплавы упомянутых металлов между собой и с др. неферромагнитными элементами, соединения и сплавы Cr и Mn с неферромагнитными элементами (т.

н. Гейслеровы сплавы), соединения ZrZn2 и ZrxM1-x Zn2 (где М – это Ti, Y, Nb либо Hf, 0 ? x ?1), Au4V, Sc3in и др. (табл. 2), и кое-какие соединения металлов группы актинидов (к примеру, Uh4).

Табл. 2. — Ферромагнитные соединения

Соединения

Q, К

Соединения

Q, 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

Особенную группу Ф. образуют очень сильно разбавленные растворы замещения парамагнитных атомов, к примеру Fe либо Со в диамагнитной матрице Pd. В этих веществах ядерные магнитные моменты распределены неупорядоченно (при наличии ферромагнитного порядка отсутствует ядерный порядок).

Ферромагнитный порядок найден кроме этого в аморфных (метастабильных) соединениях и металлических сплавах, аморфных полупроводниках, в простых органических и неорганических стеклах, халькогенидах (сульфидах, селенидах, теллуридах) и т.п. Число известных неметаллических Ф. до тех пор пока мало. Это, к примеру, ионные соединения типа La1-x CaxMnO5(0,4×0,2), EuO, Eu2SiO4, EuS, EuSe, EuI2, CrB3 и т.п. У многих из них точка Кюри лежит ниже 1 К. Лишь у соединений Eu, халькогенидов, CrB3 значение Q ~ 100 К.

Лит. см. при ст. Ферромагнетизм.

С. В. Вонсовский.

Читать также:

Ферромагнетики


Связанные статьи:
  • Водород

    Водород (лат. Hydrogenium), Н, химический элемент, первый по порядковому номеру в периодической совокупности Менделеева; ядерная масса 1,00797. При…

  • Тугоплавкие металлы

    Тугоплавкие металлы, по технической классификации — металлы, плавящиеся при температуре выше 1650—1700 °С; в число Т. м. (таблица) входят титан Ti,…

  • У Н-П энциклопедия

Какие металлы не магнитятся к магниту список — MOREREMONTA

Любой ребенок знает, что металлы притягиваются к магнитам. Ведь они не раз вешали магнитики на металлическую дверцу холодильника или буквы с магнитиками на специальную доску. Однако, если приложить ложку к магниту, притяжения не будет. Но ведь ложка тоже металлическая, почему тогда так происходит? Итак, давайте выясним, какие металлы не магнитятся.

Научная точка зрения

Чтобы определить, какие металлы не магнитятся, нужно выяснить, как все металлы вообще могут относиться к магнитам и магнитному полю. По отношению к внесенному магнитному полю все вещества делят на диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики.

Каждый атом состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов. Они непрерывно движутся, что создает магнитное поле. Магнитные поля электронов одного атома могут усиливать друг друга или уничтожать, что зависит от направления их движения. Причем скомпенсированы могут быть:

  • Магнитные моменты, вызванные движением электронов относительно ядра – орбитальные.
  • Магнитные моменты, вызванные вращением электронов вокруг своей оси — спиновые.

Если все магнитные моменты равны нулю, вещество относят к диамагнетикам. Если скомпенсированы только спиновые моменты — к парамагнетикам. Если поля не скомпенсированы – к ферромагнетикам.

Парамагнетики и ферромагнетики

Рассмотрим вариант, когда у каждого атома вещества есть свое магнитное поле. Эти поля разнонаправлены и компенсируют друг друга. Если же рядом с таким веществом положить магнит, то поля сориентируются в одном направлении. У вещества появится магнитное поле, положительный и отрицательный полюс. Тогда вещество притянется к магниту и само может намагнититься, то есть будет притягивать другие металлические предметы. Так, например, можно намагнитить дома стальные скрепки. У каждой появится отрицательный и положительный полюс и можно будет даже подвесить целую цепочку из скрепок на магнит. Такие вещества называют парамагнитными.

Ферромагнетики — небольшая группа веществ, которые притягиваются к магнитам и легко намагничиваются даже в слабом поле.

Диамагнетики

У диамагнетиков магнитные поля внутри каждого атома скомпенсированы. В этом случае при внесении вещества в магнитное поле к собственному движению электронов добавится движение электронов под действием поля. Это движение электронов вызовет дополнительный ток, магнитное поле которого будет направлено против внешнего поля. Поэтому диамагнетик будет слабо отталкиваться от расположенного рядом магнита.

Итак, если подойти с научной точки зрения к вопросу, какие металлы не магнитятся, ответ будет – диамагнитные.

Распределение парамагнетиков и диамагнетиков в периодической системе элементов Менделеева

Магнитные свойства простых веществ периодично изменяются с увеличением порядкового номера элемента.

Вещества, не притягивающиеся к магнитам (диамагнетики), располагаются преимущественно в коротких периодах – 1, 2, 3. Какие металлы не магнитятся? Это литий и бериллий, а натрий, магний и алюминий уже относят к парамагнетикам.

Вещества, притягивающиеся к магнитам (парамагнетики), расположены преимущественно в длинных периодах периодической системы Менделеева – 4, 5, 6, 7.

Однако последние 8 элементов в каждом длинном периоде также являются диамагнетиками.

Кроме того, выделяют три элемента – углерод, кислород и олово, магнитные свойства которых различны у разных аллотропных модификаций.

К тому же называют еще 25 химических элементов, магнитные свойства которых установить не удалось вследствие их радиоактивности и быстрого распада или сложности синтеза.

Магнитные свойства лантаноидов и актиноидов (все они являются металлами) меняются незакономерно. Среди них есть и пара- и диамагнетики.

Выделяют особые магнитоупорядоченные вещества – хром, марганец, железо, кобальт, никель, свойства которых изменяются незакономерно.

Какие металлы не магнитятся: список

Ферромагнетиков, то есть металлов, которые хорошо магнитятся, в природе существует всего 9. Это железо, кобальт, никель, их сплавы и соединения, а также шесть металлов- лантаноидов: гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий и тулий.

Металлы, притягивающиеся только к очень сильным магнитам (парамагнетики): алюминий, медь, платина, уран.

Поскольку в быту не встречаются настолько большие магниты, которые бы притянули парамагнетик, а также не встречаются металлы-лантаноиды, можно смело утверждать, что все металлы, кроме железа, кобальта, никеля и их сплавов не будут притягиваться к магнитам.

Итак, какие металлы не магнитятся к магниту:

  • парамагнетики: алюминий, платина, хром, магний, вольфрам;
  • диамагнетики: медь, золото, серебро, цинк, ртуть, кадмий, цирконий.

В целом можно сказать, что черные металлы притягиваются к магниту, цветные – не притягиваются.

Если говорить о сплавах, то сплавы железа магнитятся. К ним относят в первую очередь сталь и чугун. К магниту могут притянуться и драгоценные монеты, поскольку они изготовлены не из чистого цветного металла, а из сплава, который может содержать небольшое количество ферромагнетика. А вот украшения из чистого цветного металла к магниту не притянутся.

Какие металлы не ржавеют и не магнитятся? Это обычная пищевая нержавейка, золотые и серебряные изделия.

Какой металл не магнитится

Автор Марина Сивцова задал вопрос в разделе Естественные науки

какой металл не притягивает магнит? и получил лучший ответ

Ответ от Evgeny M.[гуру]
Любые диамагнетики не притягивают магнит, а наоборот отталкивают его.
Это, например, такие диамагнитные металлы, как Cu-медь, Au-золото, Zn-цинк, Hg-ртуть, Ag-серебро, Cd-кадмий, Zr-цирконий и др.
А вот парамагнитные металлы, типа Алюминия, притягиваются к магниту. Просто, когда они находятся не в ферромагнитной фазе, то такое притяжение очень слабенькое и без приборов незаметное. Типичный пример, это алюминий. При комнатной температуре он находится не в ферромагнитной фазе, а в обычной парамагнитной фазе. Поэтому, если его просто держать руками и поднести к магниту, то притяжение не почувствуете. А вот если повесить кусок алюминия рядом с магнитом на длинной нитке, то нить чуть отклонится от вертикали.

Как я успел заметить эта монета была отчеканена
на Московском монетном дворе (ММД) ,
подробнее.

цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы

Типы металлов, которые притягиваются магнитами

Различные материалы по-разному реагируют в присутствии магнитов и магнитного поля. Металлы, такие как железо, никель и кобальт, сильно притягиваются к магнитам, и они известны как ферромагнитные металлы. Другие материалы могут слабо притягиваться, и есть даже металлы, которые отталкиваются от магнитов. Черные металлы не только притягиваются магнитами, но и могут намагничиваться, будучи подвергнутыми воздействию магнитного поля.

Ферромагнитные металлы

Ферромагнитные металлы сильно притягиваются к объектам с магнитнымм полями и могут сохранять свои магнитные свойства после удаления магнита от них. Они используются для создания постоянных магнитов. Основными ферромагнитными металлами являются железо, никель, кобальт, гадолиний и диспрозий. Если вы держите кусок ферромагнитного металла рядом с магнитом, то ощутите достаточно сильное притяжение.

Ферромагнитные сплавы

Ферромагнитные сплавы представляют собой материалы, такие как сталь, которая содержит ферромагнитные металлы. Сталь представляет собой комбинацию железа и нескольких других металлов и имеет большую твердость, чем железо. Из-за этой твердости сталь может сохранить свой магнетизм дольше, чем железо. При нагревании до высокой температуры сталь теряет свои магнитные свойства. Это также произойдет с ферромагнитными металлами, такими как никель.

Ферримагнитные материалы

Ферримагнитные материалы представляют собой ферриты, магнетит и магний. Все они имеют оксиды железа в качестве основного компонента, а также оксиды других металлов. Люди впервые обнаружили магнетизм с помощью лодстнонов. Лодстоун – магнетит, который находится естественным образом намагниченным. Магнетит притягивается к магнитным полям, но обычно сам не намагничивается. Ферримагнитные материалы похожи на ферромагнетики, но с более низким магнитным притяжением.

Парамагнитные металлы

Парамагнитные металлы слабо притягиваются к магниту и не сохраняют магнитных свойств при удалении от магнита. К ним относятся медь, алюминий и платина. Магнитные свойства парамагнитных металлов зависят от температуры, а алюминий, уран и платина становятся более притягивающимися для магнитных полей, когда они очень холодные. Парамагнитные вещества имеют гораздо меньшие силы притяжения для магнитов, чем ферромагнитные материалы, и для измерения магнитного притяжения необходимы высокочувствительные инструменты.

Постоянный магнит — Википедия

Ферритовые магниты

Постоя́нный магни́т — изделие из магнитотвёрдого материала с высокой остаточной магнитной индукцией, сохраняющее состояние намагниченности в течение длительного времени. Постоянные магниты изготавливаются различной формы и применяются в качестве автономных (не потребляющих энергии) источников магнитного поля.

История развития магнитных материалов[править | править код]

Постоянные магниты, изготовленные из магнетита, применялись в медицине с древнейших времен. Царица Египта Клеопатра носила магнитный амулет. В древнем Китае в «Императорской книге по внутренней медицине» затрагивался вопрос применения магнитных камней для коррекции в теле энергии Ци — «живой силы». В более поздние времена о благотворном влиянии магнитов высказывались великие врачи и философы: Аристотель, Авиценна, Гиппократ. В средние века придворный врач Гилберт, опубликовавший сочинение «О магните», лечил от артрита королеву Елизавету I при помощи постоянного магнита. Русский врач Боткин прибегал к методам магнитотерапии.

Первым искусственным магнитным материалом стала углеродистая сталь, закалённая на структуру мартенсита и содержащая около 1,2—1,5 % углерода. Магнитные свойства такой стали чувствительны к механическим и температурным воздействиям. В ходе эксплуатации постоянных магнитов на её основе наблюдалось явление «старения» магнитных свойств стали.

The energy product of major class of Permanent Magnets.svg

Легирование такой стали вольфрамом и хромом до 3 %, а позднее кобальтом до 6 % совместно с хромом до 6 % позволило доктору Хонда из Тохокского университета создать новый тип стали — КS — с высокой намагниченностью и значительной коэрцитивной силой. Для получения высоких магнитных свойств сталь подвергалась определённой термической обработке. Высокая остаточная индукция у магнитов из сталей KS достигалась уменьшением размагничивающего фактора. Для этого часто магниты выпускались удлинённой, подковообразной формы.

Исследования магнитных свойств сплавов показали, что они в первую очередь зависят от микроструктуры материала. В 1930 году был достигнут качественный скачок в получении новой микроструктуры твердеющих сплавов, и в 1932 году за счёт легирования стали KS никелем, алюминием и медью доктор Т. Мискима получил сталь МК.

Это значительный шаг в разработке ряда сплавов, получивших позднее общее название Альнико (по российским стандартам ЮНДК).

Существенный прорыв в этой области произвели в 1930-х годах японские ученые, доктор Ёгоро Като и доктор Такэси Такэи из Токийского технологического института. Замещение в составе магнетита части оксида двухвалентного железа на оксид кобальта при синтезе феррита по керамической технологии привела к созданию твёрдого раствора кобальтого и железного ферритов. Коэрцитивная сила данного типа феррита достигла 48—72 кА/м (600—900 Э). В Японии коммерческие ферритовые магниты появились приблизительно в 1955 году, в России — в середине 1960-х. Бариевые ферриты постепенно модифицировались в стронциевые, так как последние оказались более технологичными (не требовали очень точной регулировки температуры спекания и экологически были более безопасными). В составе ферритовых магнитов содержится 85—90 % оксида железа, который является отходом металлургической отрасли (с установки регенерации травильных хлоридных растворов Рутнера), что значительно удешевило производство.

Следующий значительный технологический прорыв произошел в лаборатории U.S. Air Force Material Research, где было найдено интерметаллическое соединение самария с кобальтом (SmCo5) с большой константой магнитокристаллической анизотропии. Постоянный магнит, изготовленный из такого материала, позволил достигнуть свойств (ВН)макс = 16—24 мегаГаусс-Эрстедах (МГсЭ), а на соединении Sm2Co17 — 32 МГсЭ, коэрцитивная сила была повышена до 560—1000 кА/м. Магниты из SmCo производятся промышленностью с 1980-х годов. В это же время было обнаружено соединение Nd2Fe14B. Магниты из этого материала появились и в Японии, и в США одновременно в середине 1980-х годов, но технология их производства разнилась. В Японии производство организовывалось по типу магнитов SmCo: производство порошка из литого сплава, затем прессование в магнитном поле и спекание. В США был принят meltspinning process: сначала производится аморфный сплав, затем он измельчается, и изготавливается композиционный материал. Магнитный порошок связывается резиной, винилом, нейлоном или другими пластиками в композиционную массу, которую прессуют (инжектируют) или каландруют в изделия. Магниты из композиционного материала имеют по сравнению со спечёнными несколько более низкие свойства, однако не требуют гальванических покрытий, легко обрабатываются механически, зачастую имеют красивый внешний вид, будучи окрашенными в различные цвета. Магниты из Nd2Fe14B появились на рынке постоянных магнитов в 1990-х годах и очень быстро достигли на спечённых образцах энергии в 50 МгсЭ (400 кДж/м3). Этот материал быстро вытеснил другие, в первую очередь — в миниатюрной электронике.

Свойства магнита определяются характеристиками размагничивающего участка петли магнитного гистерезиса материала магнита: чем выше остаточная индукция Br и коэрцитивная сила Hc, тем выше намагниченность и стабильность магнита.

Индукция постоянного магнита Bd не может превышать Br: равенство Bd = Br возможно лишь в том случае, если магнит представляет собой замкнутый магнитопровод, то есть не имеет воздушного промежутка, однако постоянные магниты, как правило, используются для создания магнитного поля в воздушном (или заполненном другой средой) зазоре, в этом случае Bd < Br, величина разности зависит от формы магнита и свойств среды.

Схематичное изображение линий магнитного поля у магнитов различной формы:

  • The energy product of major class of Permanent Magnets.svg

    цилиндрический или прямоугольный магнит

  • The energy product of major class of Permanent Magnets.svg

    подковообразный магнит

  • The energy product of major class of Permanent Magnets.svg

    кольцеобразный магнит

  • The energy product of major class of Permanent Magnets.svg

    дискообразный магнит

Схематичное изображение линий магнитного поля при взаимодействий двух магнитов в зависимости от расположения их полюсов (одинаковые полюса отталкиваются, разные — притягиваются):

The energy product of major class of Permanent Magnets.svg

Для производства постоянных магнитов обычно используются следующие материалы:[1]

Получают путём прессования и(или) спекания порошка оксидов железа с оксидами других металлов и представляет собой керамику.

бариевые и стронциевые магнитотвердые ферриты

Имеют состав Ba/SrO·6 Fe2O3 и характеризуются высокой устойчивостью к размагничиванию в сочетании с хорошей коррозионной стойкостью. Несмотря на низкие по сравнению с другими классами магнитные параметры и высокую хрупкость, благодаря низкой стоимости магнитотвердые ферриты наиболее широко применяются в промышленности.

неодимовые магниты NdFeB (неодим-железо-бор)

Редкоземельные магниты, изготавливаемые прессованием или литьем из интерметаллида Nd2Fe14B. Преимуществами неодимовых магнитов являются высокие магнитные свойства (Br, Hc и (BH)max), а также невысокая стоимость. В связи со слабой коррозионной устойчивостью обычно покрываются медью, никелем или цинком.

самариевые магниты SmCo (самарий-кобальт)

Изготавливаются методом порошковой металлургии из композиционного сплава SmCo5/Sm2Co17 и характеризуются высокими магнитными свойствами, отличной коррозионной устойчивостью и хорошей стабильностью параметров при температурах до 350 °C, что обеспечивает им преимущества на высоких температурах перед магнитами NdFeB. По магнитной составляющей мощнее ферритовых, но слабее неодимовых магнитов. В состав некоторых марок самариевых магнитов кроме основных элементов — самария и кобальта могут входить и другие добавки: железо, медь, эрбий, гадолиний, цирконий, цериевый мишметалл.

  • Магниты из сплавов металлов (литые магниты)

Отличаются механической стойкостью. В зависимости от марки и технологии изготовления могут иметь столбчатую, равноосную и монокристаллическую структуру.

магниты из сплава альнико (российское название ЮНДК)

Разработаны в 1930-х годах. Изготавливаются на основе сплава Al-Ni-Co-Fe. К их преимуществам можно отнести высокую температурную стабильность в интервале температур до 550 °C, высокую временну́ю стабильность параметров в сочетании с большой величиной коэрцитивной силы, хорошую коррозионную устойчивость. Важным фактором в пользу их выбора может являться значительно меньшая стоимость по сравнению с магнитами из Sm-Co.

магниты из сплава ални
магниты из сплава FeCoCr
магниты из сплавов драгметаллов

Высокими магнитными свойствами и способностью к деформации обладают сплавы кобальтоплатиновые, железоплатиновые, железопалладиевые сплавы[2].

  • Полимерные постоянные магниты (магнитопласты)

Изготавливаются из смеси магнитного порошка и связующей полимерной компоненты (например резины, винила). Достоинством магнитопластов является возможность получения сложных форм изделий с высокой точностью размеров, низкая хрупкость, а также высокая коррозионная устойчивость в сочетании с большой величиной удельного сопротивления и малым весом.

Магнитная мешалка The energy product of major class of Permanent Magnets.svg Дугообразный и плоский демонстрационные магниты. Северный полюс магнита окрашен в синий цвет, южный — в красный

Для применений при обычных температурах самые сильные постоянные магниты делаются из сплавов, содержащих неодим. Они используются в таких областях, как магнитно-резонансная томография, сервоприводы жёстких дисков и создание высококачественных динамиков, а также ведущей части двигателей авиамоделей.

Постоянные магниты на уроках физики обычно демонстрируются в виде подковы, полюса которой окрашены в синий и красный цвет.

Отдельные шарики и цилиндры с сильными магнитными свойствами используются в качестве хай-тек украшений/игрушек — они без дополнительных креплений собираются в цепочки, которые можно носить как браслет. Также в продаже есть конструкторы, состоящие из набора цилиндрических магнитных палочек и стальных шариков. Из них можно собирать множество конструкций, в основном фермового типа.

Кроме того, существуют гибкие плоские магниты на полимерной основе с магнитными добавками, которые используются например, для изготовления декоративных магнитов на холодильники, оформительских и прочих работ. Выпускаются в виде лент и листов, обычно с нанесённым клеевым слоем и плёнкой, его защищающей. Магнитное поле у такого плоского магнита полосатое — с шагом около двух миллиметров по всей поверхности чередуются северные и южные полюса. Полимерная магнитная лента находится также внутри резинового уплотнителя дверок бытовых холодильников, тем самым одновременно равномерно уплотняя и удерживая дверки в закрытом положений[3].

Для дополнительного чтения:

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

Металлы ферромагнитные - Энциклопедия по машиностроению XXL

Железо, кобальт, никель. Среди переходных d-металлов ферромагнитны только Fe, Со и Ni (3 d-металлы), составляющие основу почти всех магнитных материалов. В табл. 27.1 — 27.5 и на рис. 27.2—27.15 содержатся сведения об их магнитных свойствах. Обзор магнитных свойств этих металлов дан в [ПО].  [c.616]

Из технически важных металлов ферромагнитны железо, никель и кобальт. В табл. 2 приводятся их основные магнитные свойства.  [c.223]

Переход от обычной проводимости в сверхпроводящее состояние совершается скачком и зависит от температуры и магнитного поля. Известно, что 23 металла могут переходить в сверхпроводящее состояние. Однако все щелочные металлы, ферромагнитные и благородные металлы не обнаруживают сверхпроводимости при охлаждении до температуры 0,1°К. Обобщение эмпирических результатов приводит к выводу, что сверхпроводящее состояние легче всего возникает в металлах с низкой обычной проводимостью и в металлах, имеющих  [c.27]


Из всех металлов только три (железо, кобальт, никель) обладают ферромагнетизмом, т. е. способностью значительно сгущать магнитные силовые линии, что характеризуется магнитной проницаемостью. Относительная магнитная проницаемость ферромагнитных металлов достигает десятков и сотен тысяч единиц для остальных она близка к единице.  [c.540]

Если образуется только твердый раствор (в железе или в другом ферромагнитном металле), то магнитная твердость (т. е. коэрцитивная сила) повышается незначительно образование же второй фазы при легировании в количестве выше предела растворимости активно повышает коэрцитивную силу. Чем выше дисперсность второй фазы в сплаве, тем выше его коэрцитивная сила.  [c.542]

Такие металлы, как Ре, Со, N1, обладают хорошими ферромагнитными свойствами, хотя при нагреве эти ферромагнитные свойства убывают. По П. Кюри, полная потеря ферромагнитных свойств происходит при определенной температуре (точка Кюри к)-  [c.15]

Материалы - по видам в последовательности металлы черные металлы магнитоэлектрические и ферромагнитные металлы цветные, благородные и редкие кабели, провода и шнуры пластмассы и пресс-материалы бумажные и текстильные материалы резиновые и кожевенные материалы минеральные, керамические и стеклянные лаки, краски прочие материалы. В пределах каждого вида материалы записывают в алфавитном порядке наименований, а в пределах каждого наименования - по возрастанию ра шеров или других технических параметров. Указывают количество, массу, длину провода и т.п.  [c.447]

Напомним о том, что относительная магнитная проницаемость х представляет собой отношение магнитного поля, создаваемого током в намагниченной среде, например, в металле, к магнитному полю, создаваемому тем же током в вакууме. В зависимости от значения ц материалы разделяют на ферромагнитные (железо) - ц > 10 диамагнитные (медь, цинк) - р, = 1 - s парамагнитные (алюминий, марганец) - -i = 1+в, где 8 - коэффициент, равный  [c.211]

Такие фазовые превращения, которые характеризуются скачками объема, внутренней энергии, энтропии и ряда других параметров, а также конечной теплотой перехода, называют фазовыми переходами первого рода. Помимо них бывают еще фазовые переходы второго рода, при которых энтропия непрерывна и теплота перехода отсутствует, но испытывает скачок, например, производная дЗ/дТ. Мы не будем их касаться. Укажем только для примера, что таким образом парамагнитное вещество переходит в ферромагнитное состояние, а металл —из нормального в сверхпроводящее.  [c.123]


При классификации магнетиков мы отметили, что к ферромагнетикам относят вещества, обладающие спонтанной намагниченностью, т. е. имеющие отличную от нуля намагниченность даже в отсутствие внешнего магнитного поля. Ферромагнетизм обнаруживают кристаллы только девяти химических элементов это три Зй -металла (Fe, Со, Ni) и шесть 4/-металлов (Gd, Dy, Tb, Но, Ег, Tm). Однако имеется огромное число ферромагнитных сплавов и химических соединений. Все эти вещества имеют различную кристаллическую структуру,.они отличаются значениями намагничен-  [c.332]

Магнитные свойства. Наибольший интерес представляют магнитные свойства аморфных сплавов переходных (Мп, Fe, Со, Ni,. ..) и редкоземельных (Ей, Gd и т. д.) металлов с другими металлами и металлоидами. При достаточно высоких температурах эти сплавы находятся в парамагнитном состоянии. Температурные зависимости магнитной восприимчивости хорошо описываются законом Кюри — Вейсса. При понижении температуры ниже 9 в них возникает магнитное упорядочение. Магнитное упорядочение аморфных сплавов может быть ферромагнитным, антиферромагнитным, а также ферримагнитным. В ряде случаев наблюдается состояние спинового стекла. Спиновое стекло характеризуется замораживанием спиновых магнитных моментов в случайных направлениях при температуре ниже некоторой характеристической. Заметим, что состояние спинового стекла обнаружено также и в некоторых кристаллах.  [c.374]

Очень большое вращение наблюдается в тонких пленках ферромагнитных металлов (железо, никель, кобальт и др.). Пленка железа толщиной 0,1 мкм в поле напряженностью 10" Э поворачивает плоскость поляризации на 2°. Однако угол поворота в ферромагнитных веществах пропорционален намагниченности ферромагнитного вещества, а не напряженности магнитного поля, поэтому формула (20.3) для этого случая не справедлива.  [c.79]

Р е 3 а п о в А., Черепанов В., ДАН СССР, 93, 641 (1953). Теплопроводность ферромагнитных металлов при низких температурах.  [c.310]

Для ферромагнитных металлов можно оцепить разность заполнения уровней двух Зй-подзон, используя для этого данные по величине магнитного момента насыщения. Так, у никеля г. незаполненной Зй-зоне приходится  [c.360]

МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ФЕРРОМАГНИТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ  [c.613]

Наиболее полные сведения о магнитных свойствах ферромагнитных металлов и сплавов можно найти в монографиях [3, 4, 59]. Свойства металлических ферромагнитных материалов описаны в учебнике [25] и справочниках [26—28].  [c.616]

Ферромагнитное упорядочение в /-металлах чаще реализуется в довольно сложных магнитных структурах ( Конус , Ферри на рис. 27.16), переход к которым из парамагнитного состояния ( Пара на рис. 27.16)  [c.619]

Значения гальваномагнитных коэффициентов ферромагнитных металлов приведены в табл. 30.7.  [c.738]

В ферромагнитных металлах зависимость р от напряженности магнитного поля также имеет ряд особенностей, которые обусловлены наличием в этих веществах самопроизвольной намагниченности. В больших магнитных полях (когда происходит техническое насыщение материала) сопротивление с ростом напряженности поля всегда уменьшается независимо ог направления магнитного поля по отношению к току,  [c.739]

Таблица 30.4. Изменение электросопротивления ферромагнитных металлов в магнитном поле Таблица 30.4. Изменение электросопротивления ферромагнитных металлов в магнитном поле
Таблица 30.10. Значения термомагнитных коэффициентов для ферромагнитных металлов Таблица 30.10. Значения термомагнитных коэффициентов для ферромагнитных металлов
Фазовым переходом второго рода является переход ферромагнитных тел в парамагнитное состояние в точке Кюри и переход некоторых металлов и сплавов при низких температурах в сверхпроводящее состояние. В обоих случаях отмечается изменение симметрии тела — в первом случае меняется расположение элементарных магнитных моментов в теле, во втором — изменение симметрии связано с образованием пар свободных валентных электронов в металле.  [c.240]

Зажигание плазменного факела 4 производится от внешнего источника, например от дугового разряда, обеспечивающего начальную ионизацию газа. Температура плазмы зависит главным образом от рабочего газа и для аргона составляет 9500—11500 К-Проводимость ионизированного газа много ниже, чем металлов, поэтому плазмотроны работают при частотах 1—40 МГц. В последнее время в связи с увеличением мощности и размеров плазменных факелов происходит переход на более низкие частоты, 440 кГц и ниже. При использовании ферромагнитного сердечника кольцевой разряд возможен даже при средней частоте (10 кГц).  [c.222]

Магнитные свойства и строение вещества. Как известно электрон обладает спиновым и орбитальным магнитными моментами. Геометрически складываясь моменты электронов создают результирующий магнитный момент атома М. Суммарный магнитный момент в единице объема, именуемый намагниченностью J, когда вещество не было намагничено и внешнее поле отсутствует, равняется нулю. Под воздействием магнитного иоля со средней напряженностью внутри тела, равной Н, намагниченность J = %Н, где х— магнитная восприимчивость. Намагниченность определяет величину магнитной индукции В = В + + %Н. Магнитные свойства вещества характеризует также относительная магнитная проницаемость х = 1 -10 гн м — магнитная постоянная вакуума. В зависимости от величины и знака магнитной восприимчивости вещества могут быть диамагнитные (Х>0). Рассмотрим две последние группы веществ. В парамагнитных веществах у атомов имеются магнитные моменты, однако иод влиянием теплового движения эти моменты располагаются статистически беспорядочно вдоль магнитного поля удается ориентировать лишь примерно одну десятитысячную процента всех спинов. В результате магнитная восприимчивость X мало отличается от нуля, а магнитная проницаемость парамагнитных материалов немногим больше единицы. К парамагнитным принадлежат некоторые переходные металлы, а также щелочные и щелочно-земельные металлы. Ферромагнитные материалы обладают весьма большой магнитной восприимчивостью, может достигать значений порядка 10 , после снятия поля сохраняется остаточная намагниченность. Ферромагнитные свойства при нагревании наблюдаются лишь до некоторой температуры 0, отвечающей точке Кюри — переходу нз ферромагнитного в парамагнитное состояние. Значение 0 для железа 769° С, для кобальта 1120° С, для никеля 358 С. При температурах Т G в отсутствие внешнего поля ферромагнетик состоит из микроскопических областей — доменов, самопроиз-  [c.226]

Каь и в чистых металлах, ферромагнитные свойства С. м. наблюдаются в конечной области темн-р от () К до Нтри точки Основные ферромагнитные па-  [c.55]

Успехи в развитии теории ферромагнетизма позволили в последнее время подойти к разработке количественного магнитного метода определения внутренних (остаточных) упругих напряжений в металлах (ферромагнитных). Этод метод основан на теоретической работе Акулова и Киренского  [c.158]

Некоторые металлы (железо, кобальт, никель) отличаются специфическими магнитными свойст1ва1Ми, например сиособио-стыо хорошо иамагничиваться. Эти свойства называются ферромагнитными. Однако при нагреве ферромагнитные  [c.58]

При низких температурах в переходных металлах проявляется эффект элек-трон-электронного рассеяния, приводящий к появлению квадратичного члена в зависимости удельного сопротивления от температуры. Этот тип электронного рассеяния на большой угол (см. [3], с. 250) может возникать в случае, когда поверхность Ферми несферическая или имеются вклады более чем из одной энергетической зоны. Для большинства переходных металлов этот квадратичный член становится определяющим ниже 10 К. Для ферромагнитных металлов возникает еще одна причина появления еще одного квадратичного члена, обусловленного рассеянием электронов проводимости на магнитных спиновых волнах. Кроме того, для всех ферромагнитных металлов наблюдаются аномалии зависимости удельного сопротивления от температуры вблизи точки Кюри.  [c.195]

Металл1)1 с г. ц. к. решеткой упрочняются сильнее, чем металлы с о. ц. к. рететкой. В результате холодной деформации уменьшается плотность, сопротивление коррозии и повышается электросопротивление. Холодная деформация ферромагнитных металлов (например, железа) повышает коэрцитивную силу и уменьшает магнитную проницаемость.  [c.49]

Ферромагнитная керамика (ферриты) — это соединения типа МедО-РезОд или МеО-РедОд(где МедО и МеО — условное обозначение окислов одно- или двухвалентных металлов соответственно), характеризующиеся высокой магнитной проницаемостью и хорошими диэлектрическими свойствами. Ферриты имеют кристаллическую решетку К8.  [c.384]

В разделе Материалы — обозначения материалов, установленные в стандартах или технических условиях на эти материалы. Запись ведут по видам материалов в следующей последовательности металлы черные металлы магнитоэлектрические и ферромагнитные металлы цветные, благородные и редкие кабели, провода, шнуры пластмассы и пресс-материалы бумажные и текстильные материалы лесоматериалы резиновые и кожевенные материалы минеральные, керамические и стеклянные материалы лаки, красхи. нефтепродукты и химикаты прочие материалы. Е) пределах каж дого вида материалы записывают в алфавитном порядке паи.меновапий, а в пределах каждого наименования — по возрастанию размеров или других технических параметров. Материалы, количество которых не может быть определено конструктором, а устанавливлется технологом (например, лаки, краски, клей, смазочные материалы, замазки, электроды и др.) в спецификацию не включают, а за  [c.235]

Однако в процессе сварки на перемещающуюся по металлу дугу д ствуют факторы, нарушающие ее устойчивое горение, такие, как jjgjMeHeHHe длины дуги, которое зависит от квалификации сварщика, j giie TBo сборки, перенос капель жидкого металла в сварочную ван-цу, изменение величины сварочного тока при колебаниях напряже-сети, изменение. скорости сварки, магнитное дутье дуги (отклонение дуги под действием электромагнитных полей и ферромагнитных масс) и другие факторы.  [c.55]

МПа). Высокая твердость определяет их великолепную износостойкость. Правда пластичность аморфных металлов низка, но выше, чем у обычного стекла. Их можно, например, прокатывать при комнатной температуре. Другое важнейшее преимущество - их исключительно высокая коррозионная стойкость. Во многих весьма агрессивных средах (морской воде, кислотах) они не корродируют вообще. Аморфные сплавы на основе ферромагнитных металлов (железа, никеля) также ферромагнитны, электросопротивление их гораздо выше, чем кристаллических (обычно в 2-3 раза). Получение аморфной стр5лпуры в принципе возможно для всех металлов. Наиболее легко аморфное состояние достигается в сплавах А1, РЬ, Зп, Сп и др. Для ползп1ения металлических стекол на базе N1, Со, Ре, Мп, Сг к ним добавляют неметаллы или полуметаллические элементы С, Р, 31, В, Аз, 3 и др.  [c.45]

Во многих случаях аморфные металлические сплавы упорядочиваются ферромагнитно, несмотря на то, что их кристаллические аналоги являются антиферромагнитными. Это свидетельствует о том, что при аморфизации структуры может измениться характер обменного взаимодействия. Выше отмечалось, что разупорядочива-ние атомной структуры приводит к уменьшению длины свободного пробега электронов проводимости, которая в аморфных металлах и сплавах может иметь порядок межатомного расстояния. Это означает, что значительно понижается вклад обменного взаимодействия через электроны проводимости.  [c.374]

Гейзенберг ведь предполагал, что при достаточно низких температурах всякий металл должен стать либо ферромагнитным (или аптиферромагнит-ным ), либо сверхпроводящим.  [c.212]

Р( занов и Черепанов [73] рассчитали теплопроводность ферромагнитных металлов, считая спиновые волны подчиняющимися статистике Бозе— Эйнштейна. Роль спиновых волн состоит главиыд образом в том, что они рассеивают электроны, уменьшая электронную теплопроводпость. С формальной стороны эта теория подобна изложенной в и. 14.  [c.255]

Электронная теплоемкость металлов переходных групп и пх сплавов. При анализе данных по электронной теплоемкости металлов, приведенных в табл. 1, сразу бросается в глаза разница в величинах у металлов основных и переходных групп. Среднее значение у для 15 металлов переходных групп равно 5,8 мджоуль/молъ-град , тогда как среднее для 14 металлов основных групп составляет всего лишь 1,2. Если же удвоить значения у для трех ферромагнитных веществ железа, кобальта и никеля (причины, по которым это целесообразно сделать, будут рассмотрены ниже),—то среднее значение у для переходных металлов возрастет до 7,2.  [c.358]

Эти результаты в последнее время обсуждались Доунтом [17], который представил их в виде зависимости величины у, иронорциональной ga ) [см. формулу (5.35)], от г —числа валентных электронов па атом (фиг. 22). Для ферромагнитных металлов—железа, кобальта и ннкеля—формулу (9.3) следует изменить. Можно предполагать, что валентные электроны заполняют верхнюю подзону  [c.359]

ЕЕекоторые ферромагнитные металлы (никель, железо, кобальт п др.) и их сплавы обладают свойством сжиматься или расширяться под действием магнитного поля. Это явление, называемое маг-нитострикцией, используется для получения ультразвуков большой интенсивности в магнитострикционных излучателях.  [c.243]


Ферромагнит - это... Что такое Ферромагнит?

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.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *