Cтраница 4
Если ион М немагнитен, как, например, в иттриевом феррите, то остаются только две подрешетки магнитных ионов. Если ион М имеет магнитный момент, то для объяснения экспериментальных результатов достаточна следующая упрощенная интерпретация. Мы уже отмечали, что какой бы ни был ион М, точка Кюри всех ферритов со структурой типа граната лежит вблизи 560 К - Точка Кюри определяется прежде всего взаимодействием между ионами Fe подрешеток and, следовательно, это взаимодействие должно быть одинаковым для всех ферритов со структурой граната. Таким образом, температурные изменения составляющих спонтанной намагниченности и полной намагниченности ионов железа pd / d5 - pafas должны быть одинаковыми для всех ферритов со структурой типа граната и равны температурным изменениям, наблюдаемым для иттриевого феррита. [46]
В системах, содержащих М2О3 и окислы других элементов, установлено образование разнообразных по составу и структуре соединений. Некоторые из них кристаллизуются по типу шпинели, как, например, MnGa2O4, где M Mg, Zn, Си, Со, другие - по типу корунда или перовскита: М М О3, где М РЗЭ, M Ga, In. Помимо ортогаллатов РЗЭ, начиная с празеодима, могут образовывать галлаты состава М / М О, кристаллизующиеся по типу граната. В настоящее время шпинели, а также гранаты на основе окислов Ga и In находят широкое применение в технике. Их используют в лазерах, фосфорах и люминесцентных материалах. Некоторые из них, например FeGaO3, обладают ценными пьезо - и магнетоэлектрическими свойствами. [47]
Берто и Форра [4] показали, что соединения со структурой типа граната с формулой 5А2О3 ЗМ2О3 не образуются, если А обозначает Fe, a M представляет собой La, Ce, Pr, Nd. Если А обозначает Ga, то не образуются гранаты с La, Се, Pr, Nd, Sm и Ей. Геллер и Гилльо [16, 17] показали, что ионы In, Sc, Сг могут только частично замещать Fe в соединениях типа граната. [48]
Для объяснения ширины резонансной кривой в монокристаллах Клогстон и др. [4] применили представление, аналогичное использованному в работах [1-3] для поликристаллических материалов. Различие состоит в том, что в монокристаллах возбуждаются спиновые волны с большими k, для которых обменное взаимодействие существенно. Возбуждение происходит либо на случайных флуктуациях полей анизотропии в монокристаллах со структурой типа шпинели, либо на упорядоченных флуктуациях полей анизотропии в монокристаллах со структурой типа граната. Возбуждения спиновых волн со средними значениями волнового вектора k в монокристаллах почти не происходит, так как в них отсутствуют флуктуации соответствующих размеров. [49]
Искусственно синтезируемые ферриты чрезвычайно разнообразны со химическому составу и свойствам. В большой степени эти свойства определяются кристаллографической структурой. Так, магнитожесткие ферриты, применяемые в качестве постоянных магнитов, обладают гексаго нальной структурой; привлекающие к себе в последние годы большой ий терес и используемые в технике сверхвысоких частот ферриты с очень острой кривой ферромагнитного резонанса имеют структуру типа граната. Наиболее широко распространенные в радиотехнике магнитомягкие ферриты имеют кубическую структуру и кристаллизуются в форме шпинели. Ферриты, в которых на месте М стоит Ni, Co, Fe, Mn, Mg, Си, имеют структуру обращенной шпинели и обладают ферромагнитными свойствами, ферриты Zn и Cd со структурой нормальной шпинели - антиферромагнетики. Кубические ферриты образуют твердые растворы замещения. Полезными для практических применений свойствами характеризуются твердые рас-творы ферромагнитного и неферромагнитного ферритов. В подавляющем большинстве случаев ферриты-шпинели применяют в виде поликристал лического керамического материала. [50]
Это предположение должно очень хорошо выполняться в ферритах со структурой типа граната, так как там возбуждение спиновых волн происходит на правильных флуктуациях поля кристаллографической анизотропии от узла к узлу. В ферритах со структурой типа шпинели возбуждение спиновых волн происходит на случайных флуктуациях полей анизотропии, вызванных беспорядочным распределением магнитных ионов в октаэдрических узлах. Этим, возможно, объясняется увеличение ширины резонансной кривой в ферритах со структурой типа шпинели по сравнению с ферритами со структурой типа граната. [51]
Если ион М немагнитен, как, например, в иттриевом феррите, то остаются только две подрешетки магнитных ионов. Если ион М имеет магнитный момент, то для объяснения экспериментальных результатов достаточна следующая упрощенная интерпретация. Мы уже отмечали, что какой бы ни был ион М, точка Кюри всех ферритов со структурой типа граната лежит вблизи 560 К - Точка Кюри определяется прежде всего взаимодействием между ионами Fe подрешеток and, следовательно, это взаимодействие должно быть одинаковым для всех ферритов со структурой граната. Таким образом, температурные изменения составляющих спонтанной намагниченности и полной намагниченности ионов железа pd / d5 - pafas должны быть одинаковыми для всех ферритов со структурой типа граната и равны температурным изменениям, наблюдаемым для иттриевого феррита. [52]
Ферритами со структурой граната называются ферриты, имеющие элементарную решетку, подобную решетке природного граната. Решетка типа граната представляет собой ионную решетку, принадлежащую к кубической системе В ней в положениях 16А размещены ионы Fe, каждый из них окружен шестью анионами О - -, образуя октаэдр. В положениях 24d размещены также ионы Fe, каждый из них окружен четырьмя ионами О - -, образуя тетраэдр. В качестве трехвалентных окислов металла, образующих ферриты типа граната, известны окислы редкоземельных элементов, ионный радиус которых не превышает 1 14 А. [53]
Среди различных типов интегральных запоминающих устройств наиболее перспективными являются пузырьковые. Магнитные пузырьки - это цилиндрические домены, намагниченность которых противоположна намагниченности магнитной пленки, в которой они сохраняются. Каждый пузырек представляет собой маленький магнитный домен, сформировавшийся в цилиндр под действием сильного магнитного поля. Поскольку диаметр магнитных пузырьков составляет всего несколько микрон, то они обеспечивают плотность хранения информации более 100000 бит / см2 при возможности ее обработки со скоростью 1 млн. бит / с. Наиболее подходящий материал для таких устройств - гранатовые пленки, которые получают выращиванием из жидкой фазы на подложках. Последние имеют параметры решетки, сходные с параметрами магнитных материалов типа гранатов. [54]