Надо Знать

добавить знаний



Ферромагнетики



План:


Введение

Схематическое изображение параллельной ориентации магнитных моментов атомов в основном состоянии ферромагнетика

Ферромагнетики - некоторые металлы ( железо, никель, кобальт, гадолиний, марганец, хром и их сплавы) с большим магнитной проницаемостью, проявляющие явление гистерезиса; различают мягкие ферромагнетики с малой коэрцитивной силой и твердые ферромагнетики с большой коэрцитивной силой. Ферромагнетики используются для производства постоянных магнитов, сердечников электромагнитов и трансформаторов.


1. Свойства ферромагнетизма

Типичной свойством является нелинейный характер процесса намагничивания

  • Ферромагнетики сильно втягиваются в область сильного магнитного поля. [ ]
  • Магнитная восприимчивость ферромагнетиков положительна и значительно больше единицы. [ Источник? ]
  • При не очень высоких температурах ферромагнетики характеризуются спонтанной намагниченностью, которая сильно изменяется под влиянием внешних воздействий [ Источник? ].

Свойства ферромагнетиков связаны с наличием в их структуре групп атомов, называемых доменами, которые уже имеют согласованную ориентацию элементарных магнитных полей. Ориентация полей самих доменов, которая происходит при намагничивании, создает собственное поле вещества значительно сильнее, чем у других магнетиков, в которых происходит частичная ориентация элементарных полей атомов вещества. Ориентация полей доменов значительной мере сохраняется и после прекращения действия внешнего поля. Такова суть остаточного намагничивания. Однако интенсивное тепловое движение может разрушить эту ориентацию, поэтому при высокой температуре ферромагнитные вещества теряют свои магнитные свойства.


2. Физическая природа ферромагнетизма

Ферромагнетизм возникает в веществах, в которых как следствие обменного взаимодействия, Спина электронов выгодно ориентироваться параллельно. В результате такой согласованной ориентации спинов возникает макроскопический магнитный момент, который может существовать даже без внешнего магнитного поля. При температуре, превышающей определенную критическую ( температура Кюри), обусловлено тепловым движением хаотическое розупорядкування берет верх над обменным взаимодействием и ферромагнетик переходит в парамагнитное состояние.


3. Направление намагниченности

Благодаря спин-орбитального взаимодействия ориентация спинов в неизотропних средах не является произвольной. Кристаллы ферромагнитных веществ характеризуются так называемыми осями легкого намагничивания - кристаллографическими направлениями, в которых ориентируется магнитный момент ферромагнетика при отсутствии внешнего магнитного поля. В слабом магнитном поле, если его направление не совпадает с осью легкого намагничивания, индуцированный магнитный момент может не совпадать с направлением магнитного поля. В сильных магнитных полях влияние оси легкого намагничивания полностью подавляется.


4. Доменная структура

При температуре ниже температуры Кюри, магнитные моменты электронов соседних атомов в ферромагнетике ориентированы параллельно, однако обычно эта ориентация не распространяется на все тело. Слабая магнитная взаимодействие между отдельными суммарными моментами значительных областей препятствует их росту. Поэтому ферромагнетик разбивается на отдельные области полной намагниченности, так называемые магнитные домены. Магнитные домены могут ориентироваться произвольным образом, поэтому для ферромагнетика существует размагничены состояние. В этом состоянии, несмотря на локальное намагничивания, тело с ферромагнитного вещества не является магнитом. Кроме размагниченного состояния, ферромагнитное тело может находиться в намагниченном состоянии, когда подавляющее число доменов имеет одинаковую ориентацию магнитных моментов. Намагниченный состояние может сохраняться, когда внешнее магнитное поле отсутствует.


5. Ферромагнитные металлы

Металлы Tc ?, К J s0 ?, Гс
Fe 1043 1735,2
Co 1403 1445
Ni 631 508,8
Gd 289 1980
Металлы Tc ?, К J s0 ?, Гс
Tb 223 2713
Dy 87 1991,8
Ho 20 3054,6
Er 19,6 1872,6

См.. также

Источники

Литература

  • И.М.Кучерук, И.Т.Горбачук, П.П.Луцик Общий курс физики: Учебное пособие в 3-х т.. - Киев: Техника, 2006.
  • Вакуленко Н. А. Русско-украинский словарь физической терминологии / Под ред. проф. В. Вакуленко (приложение: "Российско-украинские физический словарь": около 6 000 терминов). - К., 1996. - 236 с.
  • Биленко И. Физический словарь. - М.: Высшая школа, Главное выдал. 1979. - 336 с.

код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам