Ֆեռոմագնիսականություն

Ֆեռոմագնիսական նյութեր

Նյութ	K
Co	1388
Fe	1043
Fe2O3	948
FeOFe2O3	858
NiOFe2O3*	858
CuOFe2O3	728
MgOFe2O3	713
MnBi	630
Ni	627
MnSb	587
MnOFe2O3	573
Y3Fe5O12	560
CrO2	386
MnAs	318
Gd	292
Dy	88
EuO	69

Ֆեռոմագնիսականություն, մագնիսակարգավորված վիճակ, որի դեպքում նյութը կազմող մասնիկների մագնիսական մոմենտները միմյանց զուգահեռ են, և նյութն օժտված է ինքնաբերական մագնիսացմամբ։ Վերջինս ի հայտ է գալիս միայն որոշակի ջերմաստիճանից (Կյուրիի կետ) ցածր ջերմաստիճաններում։ Այն նյութերը, որոնցում հաստատվել է ատոմային մագնիսական մոմենտների ֆեռոմագնիսական կարգավորվածություն, անվանում են ֆեռոմագնիսական նյութեր կամ ֆեռոմագնիսներ։ Դրանց մագնիսական ընկալունակությունը դրական է (10⁴÷10⁵)։

Ֆեռոմագնիսական նյութերի ֆիզիկական հատկություններ

Մագնիսացումը և մագնիսական ինդուկցիան ոչ գծայնորեն փոխված են արտաքին դաշտի լարվածության մեծացման հետ՝ հասնելով հագեցման մինչև Н~100 է դաշտերում։ Մագնիսացման արժեքը կախված է նյութի մագնիսական «նախապատմությունից», որի հետևանքով Էլ դիտվում է մագնիսական հիստերեզիս։ Ֆեռոմագնիսական նյութերի ֆիզիկական հատկություններն Էապես կախված են ջերմաստիճանից։ Հագեցման մագնիսացումն առավելագույնն է Т=0 К դեպքում և ջերմաստիճանի աճի հետ մոնոտոն նվազում Է՝ դառնալով զրո Կյուրիի կետում։ Երբ Т >0, ֆեռոմագնիսական նյութն անցնում է պարամագնիսական, իսկ որոշ դեպքերում՝ հակաֆեռոմագնիսական։ Н=0 դաշտում այդ անցումը, որպես կանոն, երկրորդ կարգի ֆազային անցում Է։ Т=0 տիրույթում ֆեռոմագնիսական նյութի մագնիսական ընկալունակության ջերմաստիճանային կախումը տրվում է Կյուրի-Վեյսի օրենքով։ Նյութը ֆեռոմագնիսական է, եթե դրա ատոմներն ունեն սեփական հաստատուն (H-ից անկախ) մագնիսական մոմենտներ։ Նշված պայմանն իրականանում է անցումային տարրերի՝ չլրացված ներքին էլեկտրոնային թաղանթներ ունեցող ատոմներից բաղկացած նյութերում։

Ֆեռոմագնիսական նյութերն ըստ դասի

Ֆեռոմագնիսական բոլոր նյութերը կարելի է բաժանել 4 հիմնական դասի․

1. Չլրացված d-Էլեկտրոնային թաղանթներով մետաղական բյուրեղներ․ Fe, Co, Ni, որոնց 3d-թաղանթը լրացված չէ։
2. Չլրացված f-թաղանթներով մետաղական բյուրեղներ [հազվագյուտ հողային տարրեր, որոնց 4f-թաղանթները լրացված չեն]։
3. Ոչ մետաղական բյուրեղական միացություններ, որոնցում առկա է d- կամ f-անցումային տարրը։
4. Դիամագնիսական մետաղական նյութում d- կամ f- անցումային տարրերի խիստ նոսրացված պինդ լուծույթներ։

Վերջին դեպքում մագնիսական կարգավորվածությունը կապված չէ բյուրեղական կարգավորվածության հետ, և ֆեռոմագնիսական նյութը մագնիսական տեսակետից ամորֆ համակարգ է մագնիսական մոմենտների չկարգավորված բաշխումով։ Մագնիսական կարգավորվածության առաջացումը պայմանավորված է փոխանակային փոխազդեցությամբ։ Ֆենոմենոլոգիական ձևով այն հաշվի է առնվում արդյունարար մոլեկուլային դաշտի միջոցով, որն ըստ Վեյսի տեսության պետք է համեմատական լինի նյութի մագնիսացմանը։ Վեյսի տեսությունը լավ է համընկնում փորձի հետ բարձր ջերմաստիճանների տիրույթում։

Մագնիսական դոմեններ

Արտաքին մագնիսական դաշտի բացակայության դեպքում թերմոդինամիկական հավասարակշռության վիճակում գտնվող ֆեռոմագնիսական նմուշը տրոհված է համասեռ մագնիսացում ունեցող առանձին տիրույթների՝ դոմենների, որոնց մագնիսացման վեկտորներն ունեն պատահական ուղղություններ, այնպես որ նմուշն ամբողջությամբ վերցրած զուրկ է մագնիսացումից։ Դոմենների առաջացումը պայմանավորված է փոխանակային և մ՚ագնիսական մոմենտների դիպոլային փոխազդեցությունների մրցակցությամբ։ Հարևան դոմենների միջև կա վերջավոր (10⁻⁵ սմ հաստությամբ) անցումային շերտ (այսպես կոչված «Բլոխի պատ»), որտեղ մագնիսացման վեկտորն անընդհատորեն փոխում է ուղղությունը։ Արտաքին մագնիսական դաշտում տեղի է ունենում դոմենների մագնիսացման փոփոխություն ինչպես ծավալի փոփոսության (թույլ դաշտերում), այնպես էլ մագնիսացման վեկտորի կոդմնորոշման փոփոխության (ուժեղ դաշտերում) հետևանքով։

Տես նաև

• Հակաֆեռոմագնիսականություն
• Պարամագնիսականություն
• Դիամագնիսականություն

Արտաքին հղումներ

• Ֆեյնմանի դասախոսությունը ֆեռոմագնիսականության մասին (անգլերեն)

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից։