ферромагнетики

ФЕРРОМАГНЕТИКИ

вещества, которые ниже определенной температуры — Кюри точки Т_к обладают самопроизвольной намагниченностью. К Ф. относятся переходные элементы — Fe, Со, Ni, некоторые 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; некоторые соед. актиноидов, напр. UH₃; разб. растворы 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 некоторые 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.}