Ферамагнетыкі

Ферамагнетыкі — рэчывы (як правіла, у цвёрдым крышталічным або аморфным стане), у якіх ніжэй пэўнай крытычнай тэмпературы (пункта Кюры) існуе ферамагнітны парадак магнітных момантаў атамных носьбітаў магнетызму^[1]: атамаў ці іонаў (у неметалічных крышталях) або момантаў электронаў (у металічных крышталях). Іншымі словамі, ферамагнетык — такое рэчыва, якое (пры тэмпературы ніжэй пункта Кюры) здольна валодаць намагнічанасцю ў адсутнасці вонкавага магнітнага поля.

Ферромагнетик — парадкаванне магнітных момантаў.

Уласцівасці ферамагнетыкаў

• Магнітная ўспрымальнасць ферамагнетыкаў дадатная і значна больш за адзінку.
• Пры не занадта высокіх тэмпературах ферамагнетыкі валодаюць самаадвольнай (спантаннай) намагнічанасцю, якая моцна змяняецца пад уплывам знешніх уздзеянняў.
• Для ферамагнетыкаў характэрна з'ява гістарэзісу.
• Ферамагнетыкі прыцягваюцца магнітам.

Прадстаўнікі ферамагнетыкаў

Сярод хімічных элементаў

Сярод хімічных элементаў ферамагнітнымі ўласцівасцямі валодаюць пераходныя элементы Fe, Са і Ni (3d-металы) і рэдказямельныя металы Gd, Tb, Dy, Ho, Er (гл. Табліцу 1).

Табліца 1. — Ферамагнітныя металы

Металы Tc, К Js0, Гс Fe 1043 1735,2 Co 1403 1445 Ni 631 508,8 Gd 289 1980

Металы Tc, К Js0, Гс Tb 223 2713 Dy 87 1991,8 Ho 20 3054,6 Er 19,6 1872,6

J_s0 — велічыня намагнічанасць адзінкі аб'ёму пры абсалютным нулі тэмпературы, званая спантаннай намагнічанасцю. T_c — кропка Кюры (крытычная тэмпература, вышэй якой ферамагнітныя ўласцівасці знікаюць, і рэчыва становіцца парамагнетиком).

Для 3d-металаў і для гадаліній (Gd) характэрная калінеарная ферамагнітная атамная структура, а для астатніх рэдказямельных ферамагнетыкаў — некалінеарная (спіральная і інш.; гл. Магнітная структура).

Сярод злучэнняў

Ферамагнітныя таксама шматлікія металічныя бінарныя і больш складаныя (шматкампанентныя) сплавы і злучэнні згаданых металаў паміж сабой і з іншымі неферромагнитными элементамі, сплавы і злучэнні хрому (Cr) і марганца (Mn) з неферромагнитными элементамі (так званыя гейслеравыя сплавы), напрыклад, сплаў Cu₂MnAl, злучэння ZrZn₂ і Zr_xM_1−xZn₂ (дзе М — гэта Ti, Y, Nb або Hf), Au₄V, Sc₃In і інш. (Табліца 2), а таксама некаторыя злучэнні металаў групы актиноидов (напрыклад, UH₃).

Злучэнне	Tc, К	Злучэнне	Tc, К
Fe3AI	743	TbN	43
Ni3Mn	773	DyN	26
FePd3	705	EuO	77
MnPt3	350	MnB	578
CrPt3	580	ZrZn2	35
ZnCMn3	353	Au4V	42-43
AlCMn3	275	Sc3ln	5-6

Іншыя вядомыя

Асаблівую групу ферамагнетыкаў утвараюць моцна разведзеныя растворы замяшчэння парамагнітных атамаў (напрыклад, Fe або Са) у дыямагнітнай матрыцы Pd. У гэтых рэчывах атамныя магнітныя моманты размеркаваныя неўпарадкавана (пры наяўнасці ферамагнітнага парадку адсутнічае атамны парадак). Ферамагнітны парадак знойдзены таксама ў аморфных (метастабільных) металічных сплавах і злучэннях, аморфных паўправадніках, у звычайных арганічных і неарганічных шкле, халькагенідах (сульфідах, селенідах, тэлурыдах) і т. п. Лік вядомых неметалічных ферромагнетиков пакуль невялікі. Гэта, напрыклад, аксід хрому(IV) і іонныя злучэння тыпу La_1−xCa_xMnO₃ (0,4 > x > 0,2), EuO, Eu₂SiO₄, EuS, EuSe, EuI₂, CrB₃ і да т. п. У большасці з іх кропка Кюры ляжыць ніжэй 1 К. Толькі ў злучэнняў Eu, халькогенидов, CrB₃ значэнне Q складае каля 100 К.

Зноскі

1. Беларуская энцыклапедыя: У 18 т. Т. 16: Трыпалі — Хвіліна / Рэдкал.: Г. П. Пашкоў і інш. — Мн. : БелЭн, 2003. — Т. 16. — 576 с. — 10 000 экз. — ISBN 985-11-0035-8. — ISBN 985-11-0263-6 (т. 16).

Літаратура

• Хёрд К. М. Многообразие видов магнитного упорядочения в твёрдых телах
• Аннаев Р. Г. Магнето-электрические явления в ферромагнитных металлах Ашхабад, 1951.
• Тябликов С. В. Методы квантовой теории магнетизма. 2-е изд. — М., 1975.
• Невзгодова Е. — Современная экспериментальная физика. 3-е изд. — СПб., 2009.