«Кюри - Вейса закон»

температурная зависимость удельной магнитной восприимчивости χ Парамагнетиков, имеющая вид

χ = С'/(Т-Δ), (1)

где C' и Δ — константы вещества (П. Вейс, 1907). Формула (1) достаточно хорошо описывает экспериментальную зависимость χ от температуры Т в большинстве случаев парамагнетизма ионов в кристаллах, а также в кристаллах, обладающих атомным магнитным порядком, при Т > Θ (выше точки Кюри или Нееля). Во многих случаях постоянная C' практически совпадает с постоянной С в Кюри законе для магнитных ионов данного вида. Постоянная

Магнитная восприимчивость парамагнетиков, становящихся при низких температурах ферромагнетиками (См. Ферромагнетики), описывается формулой (1) с положительным значением Δ, близким к значению температуры Кюри Θ (см. Кюри точка).Для веществ, переходящих при низких температурах в антиферромагнитное состояние, в большинстве случаев Δ отрицательна и только по порядку величины согласуется со значением температуры Нееля T_N (см. Нееля точка).

К. — В. з. применим также к сегнетоэлектрикам (См. Сегнетоэлектрики). При температурах T>>Θ (где Θ — температура Кюри сегнетоэлектрика) диэлектрическая проницаемость ε = В/(Т — Θ), где В — константа вещества.

КЮРИ - ВЕЙСА ЗАКОН

- температурная зависимость магнитной восприимчивостипарамагнетика вида

Параметры вещества - постоянная Кюри С и парамагн. темп-pa Кюри - играют важную роль в объяснении природы магнетизма [1]. К.- В. з. установлен П. Вейсом (P. Weiss, 1907). В дальнейшем было экспериментально показано, что у очень многих ферро- и антиферромагнетиков в парамагн. области (при темп-pax выше Кюри точки T_c и соответственно Нееля точки T_N )зависимость также описывается ф-лой (1). У ферромагнетиков >0, у антиферромагнетиков <0. В монокристаллах анизотропна, этот эффект достигает большой величины в редкоземельных металлах.

Графически удобно изображать К.- В. з. в координатах , где он имеет вид линейной зависимости

При этом (рис.) C=ctg, а определяется как точка пересечения прямой с осью Т.

Выполнение К.- В. з. в широком интервале темп-р носит приближённый характер. При Т Т _С (Т _N )наблюдается отклонение от ф-лы (2). У ферромагнетиков и T_C не совпадают (рис.), но очень близки, у антиферромагнетиков и T_N могут существенно различаться.

С теоретич. точки зрения (в рамках теории молекулярного поля )К.- В. з. является обобщением Кюри закона на случай взаимодействия между лока-лизов. магн. моментами. При этом параметр в (2) совпадает с коэф. l молекулярного поля Н*=M(М - намагниченность образца). В Гейзенберга модели коэф. пропорционален обменному интегралу между спиновыми моментами S, a(N - число магн. атомов в образце, g - Ланде множитель,- магнетон Бора).

Для модели Гейзенберга существенна локализация электромов - носителей магн. момента. Между тем К.- В. з. наблюдается в большом числе металлов и сплавов (включая осн. ферромагн. металлы Fe, Co, Ni), где электроны, обусловливающие их магн. свойства, делокализованы. Учёт обменного взаимодействия в теории коллективизиров. электронов Стонера - Вольфарта хотя и усиливает слабо зависящий от Т Паули парамагнетизм (Т), но не может привести к К.- В. з. при (10⁴

К - темп-ра Ферми в металле) ввиду сильного вырождения электронного газа (вклад в парамагнетизм оказывается квадратичным, а не линейным но параметру T/T_F). Для преодоления этого противоречия в теоретич. объяснении К.- В. з. в 70-х гг. 20 в. была предложена теория кпиновых флуктуации[2], к-рая учитывает корреляции между электронами и приводит к появлению линейной (или близкой к ней) зависимости ( Т), что и даёт возможность объяснить справедливость К.- В. з. для меггаллов и сплавов.

Помимо флуктуационного механизма, к К.- В. з. могут приводить особенности реальной электронной структуры магнетиков. Так, при наличии пика плотности состояний вблизи энергии Ферми (как, напр., в Ni) зависимость ( Т )имеет вид К.- В. з. [3, 4].

На температурную зависимость магн. восприимчивости может влиять также размытие электронного спектра, вызванное разл. типами взаимодействий в твёрдом теле. Выяснение их роли - актуальная задача теории магн. явлений и эксперимента.

Лит.:1) Киттель Ч., Введение в физику твердого тела, пер. с англ., М., 1978; 2) Мория Т., Последние достижения теории магнетизма коллективизированных электронов, пер. с англ.,. "УФН", 1981, т. 135, е. 117; 3) Wohlfarth E., Can the Curie-Weiss law of metallic ferromagnets be compatible with simple Stoner theory?, "Comments Solid State Phys.", 1975, v. 6, p. 123; 4) Irkhin Yu. P., Rosenfeld E. W., New interpretation of Curie-Weiss law in transition metals, "Solid Srate Communs", 1982, v. 44, p. 1371. Ю. П. Ирхин.