ФЕРРОМАГНЕТИКИ
, в-ва,
к-рые ниже определенной т-ры - Кюри точки Тк обладают самопроизвольной
намагниченностью. К Ф. относятся переходные элементы - Fe, Со, Ni, нек-рые РЗЭ
(Gd, Tb, Dy, Но, Er, Tm); металлич. бинарные и многокомпонентные сплавы и соед.
перечисленных металлов между собой и с др. неферромага. элементами; сплавы и
соед. Cr и Mn с неферромага. элементами; аморфные сплавы, в т. ч. металлич.
стекла, напр., состава 80% Fe, 20% В; магн. жидкости; нек-рые соед. актиноидов,
напр. UH3; разб. р-ры замещения парамагн. атомов, напр. Fe или Со
в матрице Pd.
Ф.- системы с открытыми
электронными оболочками, т. е. их вырожденные молекулярные орбитали заполнены
частично. Магн. моменты атомов и ионов Ф. благодаря существующему между этими
частицами обменному взаимодействию направлены одинаково, поэтому Ф. всегда намагничены.
Однако в отсутствие внеш. магн. поля намагниченность макроскопич. ферромагн.
образцов может не проявляться. Т.к. магн. моменты малых областей Ф.- доменов
направлены различно, суммарный магн. момент м. б. равен нулю. Во внеш. магн.
поле намагниченность Ф. увеличивается вследствие роста числа доменов с вектором
намагниченности, близким к направлению поля, и последующего поворота магн. моментов
доменов по полю. Магн. момент единицы объема
, где H - напряженность поля, -
магн. восприимчивость. С ростом H значение 1 увеличивается нелинейно,
т.к. зависит
от H. Для Ф., как правило, характерно явление гистерезиса - кривые намагничивания
и размагничивания не совпадают (см. Магнитные материалы). При устранении
намагничивающего поля Ф. сохраняют остаточную намагниченность. Ее можно свести
к нулю, напр., нагревая Ф. выше точки Кюри. В этом случае Ф. становится парамагнетиком,
а нек-рые из РЗЭ - антиферромагнетиками.
Квантовомех. теория объясняет
магнетизм атомов и ионов наличием орбитального и спинового магнетизма электронов
(см. Магнитный момент), а также раскрывает природу обменного взаимод., ответственного за
одинаковую ориентацию в Ф. соседних атомных мага, моментов.
Ф. подразделяют на магнитомягкие
и магнитотвердые. Первые обладают малой коэрцитивной силой и значит, мага, проницаемостью.
Для вторых характерны большие значения коэрцитивной силы и остаточной намагниченности.
Магнитотвердые Ф. служат
в осн. для изготовления постоянных магнитов. Магнитомягкие Ф. используют в электротехнике
(трансформаторы, электромоторы, генераторы и др.), для изготовления магнитопроводов,
элементов памяти ЭВМ, в устройствах преобразования электромагн. энергии в механическую
и наоборот и т. д.
Лит. см. при ст. Магнитные материалы.
|