Cтраница 3
![]() |
Точки Кюри в сплавах Ni-Cu.| Температурная зависимость индукции насыщения кальмаллоя в поле 100 эрстед. [31] |
За последнее время в приборах высокой частоты широкое применение получают полупроводниковые ферромагнитные материалы. К ним относятся ферриты ( см. главу 9), ферриты-гранаты и другие. Эти материалы обладают большой величиной электросопротивления, превышающей сопротивление металлических ферромагнетиков примерно в 1010 раз. Поэтому потери на токи Фуко в них практически отсутствуют до частот - 1000 кгц. Ферриты обычно обладают малой магнитной проницаемостью, что является их недостатком, так как высокочастотные приборы работают обычно при малых намагничивающих полях. [32]
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. [33]
![]() |
Температурная зависимость электрического сопротивления никелевого ( 1 и кобальтового ( 2 ферритов. [34] |
Структура их подобна структуре граната - СазА12 ( 8104) 3 - Ферриты-гранаты имеют три-четыре направления легкого намагничивания. [35]
![]() |
Различные варианты распределения намагниченности в центре доменной границы ЦМД. [36] |
Однако из-за того, что граница ЦМД искривлена, ему соответствуют неравенства div М 0 и Нто 0; следовательно, он не выгоден с точки зрения энергии размагничивающих полей. Примером могут служить ортоферриты, в которых гу лос / wm 102, и ферриты-гранаты с сильной плоскостной анизотропией. [37]
Ферриты обладают сравнительно высокой прозрачностью в ряде участков ближнего и далекого инфракрасного спектров. Ферриты-гранаты характеризуются лучшей прозрачностью, чем ферриты-шпинели. Так, в иттриевом феррите-гранате имеются окна прозрачности при длинах волн 1А0 1 мм и 1Я10 мкм; между двумя этими областями наблюдается сильное решеточное поглощение. В редкоземельных ферритах-гранатах в первой области прозрачности могут наблюдаться поглощение при ферромагнитном резонансе ( если поле анизотропии велико) в случае обменного резонанса редкоземельной подрешетки в поле железных подрешеток, а также электронные переходы между уровнями основного мультиплета редкоземельных ионов. Во второй области наблюдаются электронные переходы в редкоземельных ионах и ( при более коротких длинах волн) электронные переходы в ионах железа в октаэдрических и тетраэдрических позициях. [38]
![]() |
Изменение / ti и цз феррита-граната в условиях магнитного резонанса. [39] |
Они имеют кристаллическую решетку минерала граната и формулу ЗМезОз - ЗГезОз, где Me - иттрий. В некоторых ферритах иттрий частично замещен гадолинием или другим лантаноидом. Ферриты-гранаты иттриевой группы применяют в виде поли-и монокристаллов. [40]
Насущной задачей является синтезирование многокомпонентных гранатов с повышенными динамическими свойствами. Так, в некоторых европиевых гранатах у возрастает по сравнению с гиромагнитным отношением электрона [ см. (1.2) ] примерно в 30 раз. Перспективными являются ферриты-гранаты на основе ( ErEu) 3 ( GaFe) 5012, ( ErGd) 3 ( GaFe) 5O12, ( EuGd) 3 ( GaFe) 5O 2, ( ErEu) 3 ( GaAlFe) 5Oi2 с высокими динамическими свойствами. [41]
Особый интерес представляет изучение замещенных ферритов-гранатов с целью выяснения природы эффективных магнитных полей, возникающих на ядрах немагнитных ионов. Согласно данным Ватсона и Фримена [247] возникновение Нэф на ядрах немагнитных ионов может быть обусловлено следующими механизмами: 1) примешиванием Sd-электронов магнитного иона к заполненной оболочке немагнитного, которое должно приводить к раскомпенсации последней и давать вклад в Нэф; 2) поляризацией немагнитного иона обменным полем магнитного, что раскомпенсиру-ет внутренние s - электроны; в результате контактного взаимодействия Ферми на ядре возникает Нэф; З) поляризацией электронов проводимости немагнитного иона в магнитной матрице. Так как ферриты-гранаты указанных систем являются диэлектриками, третий механизм исключается. SnC, т.е. плотности электронов на ядрах Sn119 в феррите и в SnO2 одинаковы. Следовательно, примешивание Зй-электронов магнитного иона к заполненной оболочке иона олова отсутствует и первый механизм может быть исключен. Итак, Нэф на ядре Sn119 в оловозамещенных ферритах-гранатах обусловлено поляризацией электронного остова атома олова обменным полем Srf-электронов магнитных ионов. [42]
Впоследствии перешли на ферриты-гранаты, у которых размер домена в 10 - 20 раз меньше и тем самым больше плотность записи информации. Тот факт, что предельная скорость домена в ортоферритах значительно ( десятки километров вместо десятков или сотен метров в секунду) больше, чем в ферритах-гранатах, позволяет рекомендовать ортоферриты как удобные материалы для тех ЦМД-устройств, в которых важнее всего быстродействие, а не плотность записи информации. [43]
![]() |
Доменная структура в тонкой пластинке ортоферрита. [44] |
На рис. 32.4, а показана эта структура, наблюдаемая с помощью эффекта Фарадея. Векторы намагниченности в доменах ориентированы в положительном или отрицательном направлениях вдоль нормали к исследуемой поверхности, чему на рисунке соответствуют светлые и темные участки. Отсюда следует, что ЦМД существуют только в определенном диапазоне значений напряженности поля Явн. Кроме ортофер-ритов применяют и другие материалы, например ферриты-гранаты. [45]