Cтраница 4
Значение величины Ms уменьшается с ростом температуры и стремится к нулю в точке Кюри Тс, приГ Тс вещество становится парамагнитным. Для некоторых ферритов существует температура компенсации Ткомп ПРИ которой намагниченности подрешеток становятся равными, и результирующая намагниченность Ms обращается в нуль. В смешанных ферритах могут иметь место точки компенсации и при изменении состава. [46]
Значение величины Ms уменьшается с ростом температуры и стремится к нулю в точке Кюри Тс; прнТ T. Для некоторых ферритов существует температура компенсации Ткомп, при которой намагниченности подрешеток становятся равными, и результирующая намагниченность Л4, обращается в нуль. В смешанных ферритах могут иметь место точки компенсации и при изменении состава. [47]
Химическая формула шпинели Ме 1О - е2из, где те - - - ион двухвалентного металла - никеля, марганца, цинка, кобальта, меди, магния и др. Формула граната 3 Меи12Оз - 5Ре2Оз, где Me111 - трехвалентный ион редкоземельного металла, например иттрия, гадолиния, европия. Кроме этого, широко применяются также смешанные ферриты, представляющие собой твердые растворы двух или нескольких рассмотренных выше простых ферритов. К ним относятся, в частности, никель-цинковые, магний-цинковые, иттрий-га-долиииевые ферриты. Изменение состава смешанных ферритов позволяет целенаправленно менять их свойства, например, добавление окислов алюминия или хрома снижает намагниченность насыщения. [48]
Представляет интерес расположение катионов в твердых растворах, состо; ящих из ферритов со структурой нормальной и обращенной шпинелей. По мере увеличения концентрации феррита со структурой нормальной шпинели - количество Fe в тетраэдрических промежутках уменьшается настолько насколько увеличивается количество ионов Zn или Ld в этих промежутках. Ионы Fe как бы вытесняются ионами Zn и Cd в октаэдрйческие места. Количество магни-тоактивных ионов в октаэдрических промежутках вследствие этого увеличивается, а в тетраэдрических - уменьшается, следовательно, намагниченность насыщения смешанного феррита увеличивается, что происходит при возрастании концентрации в нем антиферромагнитного феррита - до 40 - 50 мол. При дальнейшем увеличении концентрации антиферромагнитного феррита суммарный магнитный момент смешанных ферритов начинает уменьшаться, что является результатом В-В взаимодействия, приводящего к антипараллельному расположению ионов Fe в октаэдрическои под-решетке. [49]
У смешанных ферритов с повышенным содержанием железа ситуация несколько усложняется из-за наличия катионов другого сорта ( Ni2, Mg2 и др.), которые могут образовывать вместе с ионами Fe или с вакансиями более сложные конфигурации. Это проявляется не только в существовании по меньшей мере еще одного дополнительного вклада в анизотропию ( высокотемпературного, обычно с Та выше 200 С, см. фиг. Та лежит в области комнатной температуры. В отличие от магнетита, у которого эта анизотропия представляет собой результат чистого упорядочения вакансий по четырем типам октаэдрических позиций и, следовательно, является анизотропией G-типа, у смешанных ферритов, таких, как Ni - Fe. [50]
Представляет интерес расположение катионов в твердых растворах, состо; ящих из ферритов со структурой нормальной и обращенной шпинелей. По мере увеличения концентрации феррита со структурой нормальной шпинели - количество Fe в тетраэдрических промежутках уменьшается настолько насколько увеличивается количество ионов Zn или Ld в этих промежутках. Ионы Fe как бы вытесняются ионами Zn и Cd в октаэдрйческие места. Количество магни-тоактивных ионов в октаэдрических промежутках вследствие этого увеличивается, а в тетраэдрических - уменьшается, следовательно, намагниченность насыщения смешанного феррита увеличивается, что происходит при возрастании концентрации в нем антиферромагнитного феррита - до 40 - 50 мол. При дальнейшем увеличении концентрации антиферромагнитного феррита суммарный магнитный момент смешанных ферритов начинает уменьшаться, что является результатом В-В взаимодействия, приводящего к антипараллельному расположению ионов Fe в октаэдрическои под-решетке. [51]
Исключительно большое значение распределения катионов по узлам различного типа хорошо иллюстрируется на примере ферритов состава Mi AZnxFe2O4, где M Mg, Ni, Co, Fe, Mn. Чистый феррит цинка ZnFc2O4 ( х - l) при комнатной температуре имеет структуру нормальной шпинели. Однако снины ионов Fe3 1, находящихся в октаэдпиче ских позициях решетки ZnFe2Q, ориентированы случайным образом, а вовсе не упорядочены вдоль какого-либо направления. Его намагниченность насыщения равна нулю. При образовании смешанных ферритов путем частичного замещения ионов М2 па попы Zn2 происходит постепенным переход от структуры обращенной шпинели к структуре нормальной шпинели. [52]
В структуре минерала граната Са3А13 ( SiO4) 3 кристаллизуются так называемые ферриты-гранаты с общей формулой ( Ме3 Оз -) 3 ( FeiTODs - Здесь Me - трехвалентный ион иттрия или редкоземельного металла-лантанида, например гадолиния. Элементарная решетка имеет форму куба; наблюдаются тетраэдрическая ( а), октаэдрическая ( d) и дедокаэдрическая ( с) подрешетки; в последней расположен ион характеризующего металла, окруженный восемью кислородными анионами. Магнитные свойства ферритов-гранатов объясняются обменным взаимодействием между магнитоактивными катионами в подрешетках. Ион иттрия У3, расположенный в подрешетке с, не обладает магнитным моментом. Но в подрешетке а расположено 40 % ионов Fe3, в подрешетке d - 60 % этих же ионов с антипараллельными моментами, таким образом у 20 % ионов Fe3 моменты не скомпенсированы. В смешанных ферритах картина усложняется и приходится учитывать также и другие факторы. [53]