Спонтанная намагниченность - ферромагнетик
Cтраница 1
Спонтанная намагниченность ферромагнетика падает с повышением температуры и при некоторой, характерной для каждого материала температуре, так называемой точке Кюри, становится равной нулю. При температурах выше Тк упорядоченное расположение магнитных моментов атомов полностью разрушается и ферромагнитные свойства исчезают. [1]
Спонтанную намагниченность ферромагнетиков объясняют следующим образом. Атом вещества обладает механическим и магнитным моментами, которые складываются из орбитальных и спиновых моментов электронов. Но у некоторых веществ типа железа, кобальта, никеля магнитные моменты небольшого числа электронов остаются нескомпенсированными ( у атома железа четыре электрона, у атома кобальта три, у никеля два), что и обусловливает их специфические свойства. [2]
Плагодаря спонтанной намагниченности ферромагнетика / / Эф может существенно отличаться от внешнего поля Ла ( из-за эффективных нолей - магн. [3]
При повышении температуры спонтанная намагниченность ферромагнетика постепенно уменьшается и при некоторой температуре обращается в нуль. Эта температура, называемая точкой Кюри, соответствует переходу образца из ферромагнитного в парамагнитное состояние. Такой переход является фазовым переходом второго рода. При этом первые производные термодинамического потенциала ( объем, энтропия) непрерывны в точке перехода, а вторые производные ( коэффициент теплового расширения, теплоемкость) испытываю. [4]
Существование доменов вместо сплошной спонтанной намагниченности ферромагнетика в одном направлении легко понять, снова принимая во внимание, что ферромагнетик ( при постоянной температуре) стремится к состоянию с наименьшей свободной энергией. В самом деле, большие силы взаимодействия между элементарными магнитами в ферромагнетике, соответствующие очень сильному молекулярному полю pi, действуют между соседними частицами вещества. Эти силы стремятся установить элементарные магнитные моменты параллельно друг другу, поэтому их взаимно противоположное направление в соседних доменах означает увеличение потенциальной энергии элементарных магнитов. Но такое увеличение касается лишь соседних частиц вещества, расположенных по ту и другую сторону от границы доменов. С другой стороны, существование доменов с различным направлением вектора намагниченности приводит к частичной компенсации их магнитных полей, что означает уменьшение энергии магнитного, поля ферромагнетика. [5]
Следовательно, выполнение условия (7.93) означает существование спонтанной намагниченности ферромагнетика. [6]
С повышением температуры Ks, как правило, уменьшается, обращаясь практически в нуль в точке Кюри, где исчезает и спонтанная намагниченность ферромагнетика. [7]
В этой части речь идет о наиболее интересных с точки зрения физики аспектах теории протекания - о поведении различных величин в непосредственной близости к порогу протекания. В предшествующих частях говорилось, что такие физические величины, как спонтанная намагниченность ферромагнетика с примесями или электропроводность сетки с блокированными узлами обращаются в нуль в пороговой точке. В этой части обсуждаются законы, которые описывают их поведение вблизи порога. Для вывода этих законов необходимо понимать геометрические свойства бесконечного кластера. [8]
Эти факты позволяют предположить, что такое яркое магнитное явление, как ферромагнетизм, по своему происхождению в основном не является магнитным эффектом, а обусловлено электрическими силами связи атомных носителей магнетизма в твердом теле. Естественно предположить, что именно обменное взаимодействие ответственно и за возникновение спонтанной намагниченности ферромагнетика. Эта идея была внесена в теорию ферромагнетизма впервые в 1928 г. независимо В. [9]
Графическое изображение y ( T / Q) приведено на рис. 2.2. Здесь же нанесены экспериментальные данные для реальных ферромагнитных металлов. Из сравнения видно, что теория дает правильное качественное описание температурной зависимости спонтанной намагниченности ферромагнетика. [10]
Графическое изображение у ( Г / 0) приведено на рис. 2.2. Здесь же нанесены экспериментальные данные для реальных ферромагнитных металлов. Из сравнения видно, что теория дает правильное качественное описание температурной зависимости спонтанной намагниченности ферромагнетика. [11]
Учтем теперь, что наряду с обменными в ферромагнетике существуют также и значительно более слабые релятивистские взаимодействия электронных моментов: спин-спиновые и спин-орбитальные. В макроскопической теории они описываются энергией магнитной анизотропии, плотность которой С / ан зависит от направления вектора намагниченности по отношению к кристаллической решетке; этими взаимодействиями устанавливается равновесное направление спонтанной намагниченности ферромагнетика. [12]
У некоторых веществ эта компенсация может оказаться неполной. Явление неполной компенсации магнитных моментов двух подрешеток, называемое ферромагнетизмом, приводит к тому, что в ферромагнетиках также возникает некоторая результирующая спонтанная намагниченность, которая, однако, заметно меньше спонтанной намагниченности ферромагнетиков, так как она представляет собой разность намагниченностей подрешеток. [13]
 |
Графики зависимости спонтанной намагниченности от температуры. [14] |
У некоторых веществ эта компенсация может оказаться неполной. Явление неполной компенсации магнитных моментов двух подрешеток, называемое ф е р р и м я гнетизмом, приводит к тому, что в ферримагнетиках также возникает некоторая результирующая спонтанная намагниченность, которая, однако, заметно меньше спонтанной намагниченности ферромагнетиков, так как она представляет собой разность намагниченностей подрешеток. [15]
Страницы: 1 2