«Ферромагнетизм»

Ферромагнетизм в словарях и энциклопедиях

Значение слова «Ферромагнетизм»

Источники

  1. Большая Советская энциклопедия
  2. Словарь форм слова
  3. Малый академический словарь
  4. Толковый словарь Ефремовой
  5. Большой энциклопедический словарь
  6. Словарь металлургических терминов
  7. Большой англо-русский и русско-английский словарь
  8. Русско-английский словарь математических терминов
  9. Большой испано-русский и русско-испанский словарь
  10. Большой итальяно-русский и русско-итальянский словарь
  11. Физическая энциклопедия
  12. Научно-технический энциклопедический словарь
  13. Энциклопедический словарь
  14. Геологическая энциклопедия
  15. Энциклопедический словарь нанотехнологий
  16. Большой энциклопедический политехнический словарь
  17. Большая политехническая энциклопедия
  18. Русско-английский политехнический словарь
  19. Dictionnaire technique russo-italien
  20. Русско-украинский политехнический словарь
  21. Русско-украинский политехнический словарь
  22. Естествознание. Энциклопедический словарь
  23. Большой Энциклопедический словарь

    Большая Советская энциклопедия

    одно из магнитных состояний кристаллических, как правило, веществ, характеризуемое параллельной ориентацией магнитных моментов (См. Магнитный момент) атомных носителей магнетизма. Параллельная ориентация магнитных моментов (рис. 1) устанавливается при температурах Т ниже критической Θ (см. Кюри точка) и обусловлена положительным значением энергии межэлектронного обменного взаимодействия (См. Обменное взаимодействие) (см. Магнетизм). Ферромагнитная упорядоченность магнитных моментов в кристаллах (атомная магнитная структура –коллинеарная или неколлинеарная) непосредственно наблюдается и исследуется методами магнитной нейтронографии (См. Нейтронография). Вещества, в которых установился ферромагнитный порядок атомных магнитных моментов, называют ферромагнетиками (См. Ферромагнетики).Магнитная восприимчивость (ферромагнетиков положительна (χ > 0) и достигает значений 104–105 гс/э, их НамагниченностьJ (или индукция В=Н+J) растет с увеличением напряжённости магнитного поля Н нелинейно (рис. 2) и в полях 1–100 э достигает предельного значения Js –магнитного насыщения. Значение J зависит также от «магнитной предыстории» образца, это делает зависимость J от Н неоднозначной (наблюдается магнитный Гистерезис).

    Проявления Ф. в монокристаллах и поликристаллах могут существенно различаться. В ферромагнитных монокристаллах наблюдается Магнитная анизотропия (рис. 3) – различие магнитных свойств по разным кристаллографическим направлениям. В поликристаллах с хаотическим распределением ориентаций кристаллических зёрен анизотропия в среднем по образцу отсутствует, но при неоднородном распределении ориентаций она может наблюдаться (магнитная текстура).

    Магнитные и другие физические свойства ферромагнетиков обладают специфической зависимостью от температуры Т. Намагниченность насыщения Js имеет наибольшее значение при Т=0 К и монотонно уменьшается до нуля при Т=Θ (рис. 4).

    Выше Θ ферромагнетик переходит в парамагнитное состояние (см. Парамагнетизм), а в некоторых случаях (редкоземельные металлы) – в антиферромагнитное. При Н= 0 этот переход, как правило, является фазовым переходом (См. Фазовый переход)2-го рода. Температурный ход магнитной проницаемости (См. Магнитная проницаемость) μ (или восприимчивости χ) ферромагнетиков имеет явно выраженный максимум вблизи Θ. При Т>Θ восприимчивость (обычно следует Кюри – Вейса закону (См. Кюри - Вейса закон). При намагничивании ферромагнетиков изменяются их размеры и форма (см. Магнитострикция). Поэтому кривые намагничивания и петли гистерезиса зависят от внешних напряжений. Наблюдаются также аномалии в величине и температурной зависимости упругих постоянных, коэффициентов линейного и объёмного расширения. При адиабатическом намагничивании и размагничивании ферромагнетики изменяют свою температуру (см. Магнитное охлаждение). Специфические особенности немагнитных свойств ферромагнетиков наиболее ярко проявляются вблизи Т=Θ.

    Поскольку самопроизвольная намагниченность ферромагнетиков сохраняется до Т=Θ, а в типичных ферромагнетиках температура (может достигать Ферромагнетизм 103 К, то kΘ 10-13 эрг(k –Больцмана постоянная). Это означает, что энергия взаимодействия, которая ответственна за существование ферромагнитного порядка атомных магнитных моментов в кристалле, тоже должна быть порядка 10-13эргна каждую пару соседних магнитно-активных атомов. Такое значение энергии может быть обусловлено только электрическим взаимодействием между электронами, ибо энергия магнитного взаимодействия электронов двух соседних атомов ферромагнетика не превышает, как правило, 10-16 эрг, и поэтому может обеспечить температуру Кюри лишь Ферромагнетизм 1 К (такие ферромагнетики с т. н. дипольным магнитным взаимодействием тоже существуют). В общем случае магнитные взаимодействия в ферромагнетиках определяют их магнитную анизотропию. Классическая физика не могла объяснить каким образом электрическое взаимодействие может привести к Ф. Только Квантовая механика позволила понять тесную внутреннюю связь между результирующим магнитным моментом системы электронов и их электростатическим взаимодействием, которое принято называть обменным взаимодействием.

    Необходимым условием Ф. является наличие постоянных (независящих от Н)магнитных (спиновых или орбитальных, или обоих вместе) моментов электронных оболочек атомов ферромагнетиков. Это выполняется в кристаллах, построенных из атомов переходных элементов (атомов с недостроенными внутренними электронными слоями). Различают 4 основных случая:

    1) металлические кристаллы (чистые металлы, сплавы и интерметаллические соединения) на основе переходных элементов с недостроенными d-cлоями (в первую очередь 3d-cлоем у элементов группы железа); 2) металлические кристаллы на основе переходных элементов с недостроенными f-cлоями (редкоземельные элементы с недостроенным 4f-cлоем); 3) неметаллические кристаллические соединения при наличии хотя бы одного компонента из переходных d- или f-элементов; 4) сильно разбавленные растворы атомов переходных d- или f-металлов в диамагнитной металлической матрице. Появление в этих четырёх случаях атомного магнитного порядка обусловлено обменным взаимодействием.

    В неметаллических веществах (случай 3) это взаимодействие чаще всего носит косвенный характер, при котором магнитный порядок электронов недостроенных d-или f-cлоев в ближайших соседних парамагнитных ионах устанавливается при активном участии электронов внешних замкнутых слоев магнитно-нейтральных ионов (например, O2-, S2-, Se2- и т.п.), расположенных обычно между магнитно-активными ионами (см. Ферримагнетизм). Как правило, здесь возникает антиферромагнитный порядок, который приводит либо к компенсированному антиферромагнетизму, если в каждой элементарной ячейке кристалла суммарный магнитный момент всех ионов равен нулю, либо к ферримагнетизму – если этот суммарный момент не равен нулю. Возможны случаи, когда взаимодействие в неметаллических кристаллах носит ферромагнитный характер (все атомные магнитные моменты параллельны), например EuO, Eu2SiO4, CrBr3 и др.

    Общим для кристаллов типа 1, 2, 4 является наличие в них системы коллективизированных электронов проводимости. Хотя в этих системах и существуют подмагничивающие обменные взаимодействия, но, как правило, магнитного порядка нет, а имеет место парамагнетизм паулевского типа, если он сам не подавлен более сильным Диамагнетизмом ионной решётки. Если всё же магнитный порядок возникает, то в случаях 1, 2 и 4 он различен по своему происхождению. Во втором случае магнитно-активные 4f'-cлои имеют очень малый радиус по сравнению с параметром кристаллической решётки. Поэтому здесь невозможна прямая обменная связь даже у ближайших соседних ионов. Такая ситуация характерна и для четвёртого случая. В обоих этих случаях обменная связь носит косвенный характер, осуществляют её электроны проводимости. В четвёртом типе ферромагнетиков (в отличие от случаев 1, 2, 3) магнитный порядок не обязательно связан с кристаллическим атомным порядком. Часто эти ферромагнетики представляют собой в магнитном отношении аморфные системы с неупорядоченно распределёнными по кристаллической решётке ионами, обладающими атомными магнитными моментами (т. н. спиновые стекла).

    Наконец, в кристаллах 1-го типа электроны, принимающие участие в создании атомного магнитного порядка, состоят из бывших 3d- и 4s-электронов изолированных атомов. В отличие от 4f'-cлоёв редкоземельных ионов, имеющих очень малый радиус, более близкие к периферии 3d-электроны атомов группы Fe испытывают практически полную коллективизацию и совместно с 4s-электронами образуют общую систему электронов проводимости. Однако в отличие от нормальных (непереходных) металлов, эта система в d-металлах обладает гораздо большей плотностью энергетических уровней, что благоприятствует действию обменных сил и приводит к появлению намагниченного состояния в Fe, Со, Ni и в их многочисленных сплавах.

    Конкретные теоретические расчёты различных свойств ферромагнетиков проводятся как в квазиклассическом феноменологическом приближении, так и с помощью более строгих квантовомеханических атомных моделей. В первом случае обменное взаимодействие, приводящее к Ф., учитывается введением эффективного молекулярного поля (Б. Л. Розинг, 1897; П. Вейс, 1907), энергия U которого квадратично зависит от J:

    U=-NA(JslJs0)2

    где N –число магнитно-активных атомов в образце, А –постоянная молекулярного поля (А> 0), Js0намагниченность насыщения при абсолютном нуле (См. Абсолютный нуль) температуры. Уточнение этой трактовки Ф. дала квантовая механика, раскрыв электрическую обменную природу постоянной А (Я. И. Френкель, В. Гейзенберг, 1928). В частности, при низких температурах (Т Блох, 1930), показавший, что уменьшение самопроизвольной намагниченности Js0 ферромагнетика с ростом температуры можно в первом приближении описывать как возникновение элементарных магнитных возбуждений – квазичастиц (См. Квазичастицы), носящих название спиновых волн (См. Спиновые волны) или ферромагнонов. Каждый ферромагнон даёт уменьшение Js0 на величину магнитного момента одного узла решётки. Число ферромагнонов растет с нагреванием ферромагнетика пропорционально T3/2, поэтому температурная зависимость Jsимеет вид:

    Js=Js0(1 - αT3/2),

    где коэффициент (имеет порядок 10-6К-3/2 и зависит от параметра обменного взаимодействия.

    В отсутствие внешнего магнитного поля (Н = 0) термодинамически устойчивому состоянию макроскопического ферромагнитного образца отвечает размагниченное состояние, ибо в противном случае на поверхности образца, как правило, возникают магнитные полюсы, создающие т. н. размагничивающее поле H0, с которым связана большая положительная энергия. В то же время обменное взаимодействие стремится создать магнитный порядок с J ≠ 0. В результате борьбы этих противоположных тенденций происходит разбиение ферромагнитного образца на Доменыобласти однородной намагниченности. Теория Ф. качественно определяет размеры и форму доменов, которые зависят от конкуренции различных взаимодействий в кристалле ферромагнетика (Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшиц, 1935). Равновесная структура доменов при J = 0 отвечает замкнутости магнитных потоков внутри образца. Между доменами существуют переходные слои конечной толщины, в которых Js непрерывно меняет своё направление. На образование этих слоев затрачивается положительная энергия, но она меньше энергии поля H0, которая возникла бы в отсутствие доменов. При некоторых критически малых размерах ферромагнитных образцов образование в них нескольких доменов может стать энергетически невыгодным, и тогда такие мелкие ферромагнитные частицы оказываются при Т

    Кривые намагничивания и петли гистерезиса в ферромагнетиках определяются изменениями объёма доменов с различными ориентациями Js в них за счёт смещения границ доменов, а также вращения векторов Js доменов (см. Намагничивание). Магнитную восприимчивость ферромагнетиков можно приближённо представить в виде суммы: χ =χсмещ + χвращ. анализ кривых намагничивания J(H) показывает, что в слабых полях χсмещ > χвращ, а В сильных (после крутого подъёма кривой) χвращ > χсмещ. Особый характер имеют процессы намагничивания и распределение намагниченности в магнитных тонких плёнках (См. Магнитная тонкая плёнка). Из-за чувствительности доменной структуры и процессов намагничивания к строению кристаллов общая количественная теория кривых намагничивания ферромагнетиков пока находится в незавершённом состоянии. Обычно для определения зависимости J(Н)пользуются качественными физическими представлениями, лишь в случае идеальных монокристаллов в области, где χвращ > χсмещ., возможен строгий количественный расчёт (Н. С. Акулов, 1928).

    Теория кривых намагничивания и петель гистерезиса важна для разработки новых и улучшения существующих магнитных материалов (См. Магнитные материалы).

    Связь Ф. с многими немагнитными свойствами вещества позволяет по данным измерений магнитных свойств получить информацию о различных тонких специфических особенностях электронной структуры кристаллов. Поэтому Ф. интенсивно исследуют на электронном и ядерном уровнях, применяя электронный Ферромагнитный резонанс, Ядерный магнитный резонанс, Мёссбауэра эффект, рассеяние на ферромагнитных кристаллах различного типа корпускулярных излучений (с учётом влияния магнитных моментов взаимодействующих частиц) и т.д. В 70-е гг. 20 в. возникли интересные контакты Ф. с физикой элементарных частиц и астрофизикой. Здесь следует упомянуть об изучении в ферромагнетиках явлений аннигиляции позитронов, образования мюония (См. Мюоний)и позитрония (см. Позитрон), рассеяния мюонов, а в астрофизике – о проблеме магнетизма нейтронных звёзд (пульсаров (См. Пульсары)).

    Лит.: Акулов Н. С., Ферромагнетизм, М. – Л., 1939; Бозорт Р., Ферромагнетизм, пер. с англ., М., 1956; Вонсовский С. В., Шур Я. С., Ферромагнетизм, М. – Л., 1948; Дорфман Я. Г., Магнитные свойства и строение вещества, М., 1955; Туров Е. А., Физические свойства магнитоупорядоченных кристаллов, М., 1963; Теория ферромагнетизма металлов и сплавов. Сб., пер. с англ., М., 1963; Ахиезер А. И., Барьяхтар В. Г., Пелетминский С. В., Спиновые волны, М., 1967: Туров Е. А., Петров М. П., Ядерный магнитный резонанс в ферро- и антиферромагнетиках, М., 1969; Сверхтонкие взаимодействия в твердых телах, пер. с англ., М., 1970; Вонсовский С. В., Магнетизм. М., 1971; Becker R., Doring W., Ferromagnetismus, B., 1939; Kneller E., Ferromagnetismus, B., 1962; Magnetism, v. 1–4, N. Y. – L., 1963–66; Amorphous magnetism, L. – N. Y., 1973; Goodenough J. B., Magnetism and the Chemical Bond, N. Y. – L., 1963.

    С. В. Вонсовский.

    Рис. 1. Ферромагнитная (коллинеарная) атомная стуктура гранецентрированной кубической решётки ниже точки Кюри Θ; стрелками обозначены направления атомных магнитных моментов; Js — вектор суммарной намагниченности.

    Рис. 2. Кривая безгистерезисного намагничивания (0 Вm) и петля гистерезиса поликристаллического железа. Значению индукции Вm соответствует намагниченность насыщения Js.

    Рис. 3. Зависимость намагниченности J от напряжённости магнитного поля Н для трёх главных кристаллографических осей монокристалла железа (тип решётки — объёмно-центрированная кубическая, [100] — ось лёгкого намагничивания).

    Рис. 4. Схематическое изображение температурной зависимости намагниченности насыщения Js ферромагнетика, Θ — точка Кюри.

  1. Источник: Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.



  2. Словарь форм слова

    1. фе́рромагнети́зм;
    2. фе́рромагнети́змы;
    3. фе́рромагнети́зма;
    4. фе́рромагнети́змов;
    5. фе́рромагнети́зму;
    6. фе́рромагнети́змам;
    7. фе́рромагнети́зм;
    8. фе́рромагнети́змы;
    9. фе́рромагнети́змом;
    10. фе́рромагнети́змами;
    11. фе́рромагнети́зме;
    12. фе́рромагнети́змах.
  3. Источник: Полная акцентуированная парадигма по А. А. Зализняку»



  4. Малый академический словарь

    , м. физ.

    Совокупность магнитных явлений и свойств, характерных для ферромагнетиков.

  5. Источник: Малый академический словарь. — М.: Институт русского языка Академии наук СССР. Евгеньева А. П.. 1957—1984.



  6. Толковый словарь Ефремовой

    м.

    Совокупность магнитных явлений и свойств, характерных для ферромагнетиков.

  7. Источник: Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000.



  8. Большой энциклопедический словарь

    ФЕРРОМАГНЕТИЗМ - магнитоупорядоченное состояние макроскопических объемов вещества (ферромагнетика), в котором магнитные моменты атомов (ионов) параллельны и одинаково ориентированы. Эти объемы - домены - обладают магнитным моментом Ms (самопроизвольной намагниченностью) даже при отсутствии внешнего намагничивающего поля. Для ферромагнетиков во внешнем магнитном поле характерны: нелинейность кривой намагничивания и магнитный гистерезис при перемагничивании. Значение Ms максимально при Т = 0К, с увеличением температуры Ms уменьшается и обращается в нуль в Кюри точке, выше которой вещество становится парамагнитным.

  9. Источник: Большой Энциклопедический словарь. 2000.



  10. Словарь металлургических терминов

    Ferromagnetism — Ферромагнетизм.

    Свойство, проявляемое некоторыми металлами, сплавами и переходными соединениями (железная группа), редкоземельными и актиноидными элементами, в которых, ниже некоторой температуры, названной температурой Кюри, атомные магнитные моменты имеют тенденцию выстраиваться в общем направлении. Ферромагнетизм характеризуется сильным притяжением одного намагниченного тела к другому.

  11. Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под редакцией Ю.П. Солнцева; НПО "Профессионал", НПО "Мир и семья"; Санкт-Петербург, 2003 г.



  12. Большой англо-русский и русско-английский словарь

    ferromagneticsferromagnetics

  13. Источник: Большой англо-русский и русско-английский словарь



  14. Русско-английский словарь математических терминов

    m.ferromagnetism

  15. Источник: Русско-английский словарь математических терминов



  16. Большой испано-русский и русско-испанский словарь

    м. физ.

    ferromagnetismo m

  17. Источник: Большой испано-русский и русско-испанский словарь



  18. Большой итальяно-русский и русско-итальянский словарь

    м. физ.

    ferromagnetismo

  19. Источник: Большой итальяно-русский и русско-итальянский словарь



  20. Физическая энциклопедия

    ФЕРРОМАГНЕТИЗМ

    магнитоупорядоченное состояние в-ва, при к-ром все магн. моменты ат. носителей магнетизма в в-ве параллельны и оно обладает самопроизвольной намагниченностью.

    ФЕРРОМАГНЕТИЗМ1

    Рис. 1. Ферромагнитная (коллинеарная) атомная структура гранецентрированной кубич. решётки ниже точки Кюри 6; стрелками обозначены направления ат. моментов; Js — вектор суммарной намагниченности ед. объёма.

    Параллельная ориентация магн. моментов (рис. 1) устанавливается при темп-рах Т ниже критич. темп-ры Кюри 6 (см. КЮРИ ТОЧКА). Часто Ф. наз. совокупность физ. св-в в-ва в указанном выше состоянии. В-ва, в к-рых установился ферромагн. порядок атомных магн. моментов, наз. ферромагнетиками.

    ФЕРРОМАГНЕТИЗМ2

    Рис. 2. Кривая безгистерезисного намагничивания (0Bm) и петля гистерезиса поликрист. железа. Значению индукции Bm соответствует намагниченность насыщения Js.

    Магнитная восприимчивость к ферромагнетиков положительна (c>0) и достигает значений 104—105; их намагниченность J и магнитная индукция В=Н+4pJ (в СГС системе единиц) или B=(H+J)/m0 (в ед. СИ) растут с увеличением напряжённости магн. поля Н нелинейно (рис. 2) и в полях до 100 Э (7,96
    • 103 А/м) достигают предельного значения Js— магнитного насыщения и Bm. Значение J зависит от «магн. предыстории» образца, это делает зависимость J от H неоднозначной (наблюдается магн. гистерезис). При намагничивании ферромагнетиков изменяются их размеры и форма (см. МАГНИТОСТРИКЦИЯ). Имеется и обратный эффект — кривые намагничивания и петли гистерезиса зависят от внеш. механич. напряжений. В ферромагн. монокристаллах наблюдается магнитная анизотропия (рис. 3) — различие магн. свойств по разным кристаллографич. направлениям.

    ФЕРРОМАГНЕТИЗМ3

    Рис. 3. Зависимость намагниченности J от напряжённости магн. поля Н для трёх главных кристаллографич. осей монокристалла железа (тип решётки — объёмно центрированная кубическая, (100) — ось лёгкого намагничивания).

    В поликристаллах с хаотич. распределением ориентации кристаллич. зёрен анизотропия в среднем по образцу отсутствует, но при неоднородном распределении ориентации она может наблюдаться (текстура магнитная).

    Магн. и др. физ. свойства ферромагнетиков обладают специфич. зависимостью от темп-ры. Намагниченность насыщения Js имеет наибольшее значение при Т=0 К (Js0) и монотонно уменьшается до нуля при темп-ре, равной темп-ре Кюри (Т=q рис. 4). Выше 6 ферромагнетик пере, ходит в парамагн. состояние (см. ПАРАМАГНЕТИЗМ), а в нек-рых случаях (редкоземельные металлы) — в антиферромагнитное.

    ФЕРРОМАГНЕТИЗМ4

    Рис. 4. Схематич. изображение температурной зависимости намагниченности насыщения Js ферромагнетика; q — точка Кюри.

    При Н=0 переход ферромагнетик — парамагнетик, как правило, явл. фазовым переходом II рода. Температурный ход магнитной проницаемости m (или восприимчивости c) ферромагнетиков имеет явно выраженный максимум вблизи q. При T>q восприимчивость v, обычно следует Кюри — Вейса закону. Наблюдаются также аномалии в величине и температурной зависимости упругих постоянных, теплоёмкости, коэфф. линейного и объёмного расширения. При адиабатич. намагничивании и размагничивании ферромагнетики изменяют свою темп-ру (см. МАГНЕТОКАЛОРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ). Перечисленные особенности немагн. св-в ферромагнетиков достигают макс. величины вблизи Т=в.

    Необходимым условием Ф. явл. наличие постоянных (независящих от Н) магн. (спиновых или орбитальных или обоих вместе) моментов электронных оболочек атомов в-ва. Это условие выполняется в кристаллах, построенных из магн. атомов переходных элементов (атомов с недостроенными внутр. электронными слоями). Различают 4 осн. случая: 1) металлич. кристаллы (чистые металлы, сплавы и интерметаллич. соединения) на основе переходных элементов с недостроенными d-оболочками (в первую очередь 3 d-оболочками у элементов группы железа); 2) металлич. кристаллы на основе переходных элементов с недостроенными f-оболочками (редкоземельные элементы с недостроенными 4f-оболочками); 3) неметаллич. крист. соединения при наличии в качестве хотя бы одного компонента переходного d- или f-элемента; 4) сильно разбавленные растворы переходных d- или f-металлов в диамагн. металлич. матрице. Появление в этих 4 случаях ат. магн. порядка обусловлено обменным взаимодействием. Однако в разных случаях встречаются разл. типы обменного взаимодействия. В неметаллич. в-вах (случай 3) чаще всего встречается косвенное обменное взаимодействие, при к-ром магн. порядок электронов недостроенных d- или f-оболочек в ближайших соседних магн. ионах устанавливается при активном участии электронов внеш. замкнутых оболочек магнитно-нейтральных ионов (напр., О2-, S2-, Se2- и т. п.), расположенных обычно между магнитно-активными ионами (см. ФЕРРИМАГНЕТИЗМ). Как правило, здесь возникает антиферромагн. порядок, к-рый приводит либо к антиферромагнетизму, если в каждой элементарной ячейке кристалла суммарный магн. момент всех ионов равен нулю, либо к ферримагнетизму, если этот суммарный момент не равен нулю. Возможны случаи, когда взаимодействие в неметаллич. кристаллах носит ферромагн. характер (все ат. магн. моменты параллельны), напр. EuO, EuSiO4, CrBr3.

    Общим для кристаллов типа 1, 2, 4 явл. наличие в них системы коллективизир. электронов проводимости. В отсутствие магн. ионов электроны проводимости обладают парамагнетизмом паулиевского типа, если он не подавлен более сильным диамагнетизмом ионной решётки. Возникающий в металлах, содержащих ионы переходных металлов, магн. порядок в случаях 1, 2 и 4 имеет разл. происхождение. Во 2-м случае магнитно-активные 4f-оболочки имеют очень малый радиус по сравнению с постоянной крист. решёткой. Поэтому здесь невозможна прямая обменная связь даже у ближайших соседних ионов и обменное взаимодействие носит косвенный характер (косвенное обменное взаимодействие через электроны проводимости). В 4-м типе ферромагнетиков (в отличие от случаев 1, 2, 3) магн. порядок не обязательно связан с крист. ат. порядком. Часто эти ферромагнетики представляют собой в магн. отношении аморфные системы с неупорядоченно распределёнными по кристаллич. решётке ионами, обладающими ат. магн. моментами (т. н. спиновые стёкла). В спиновых стёклах мы встречаемся ещё с одним типом косвенного обменного взаимодействия через электроны проводимости — осциллирующим по знаку взаимодействием Рудермана — Киттеля (РККИ). Ф. наблюдался также у ряда металлов и сплавов, находящихся в аморфном (метастабильном) состоянии. Особенно интересны т. н. метглассы — аморфные металлические стёкла, напр. сплав Fe (80%) с В (20%).

    Наконец, в кристаллах 1-го типа электроны, принимающие участие в создании ат. магн. порядка, состоят из бывших 3d- и 4s-электронов изолированных атомов. В отличие от 4f-оболочек редкоземельных ионов, имеющих очень малый радиус, более близкие к периферии Зd-электроны атомов группы Fe испытывают практически полную коллективизацию и совместно с 4s-электронами образуют общую систему электронов проводимости. Однако, в отличие от нормальных (непереходных) металлов, эта система в d-металлах обладает гораздо большей плотностью энергетич. уровней, что благоприятствует действию обменных сил и приводит к появлению намагнич. состояния в Fe, Co, Ni и в их многочисл. сплавах. Следует заметить, что во многих случаях в результате обменного взаимодействия s- и d-электронов их магн. моменты упорядочиваются антипараллельно.

    Конкретные теоретич. расчёты различных св-в ферромагнетиков проводятся как в квазиклассич. феноменологич. приближении, так и с помощью более строгих квантовомеханич. атомных моделей. В первом случае обменное взаимодействие, приводящее к Ф., учитывается введением эффективного молекулярного поля Hэфф=AJs (рус. учёный Б. Л. Розинг, 1897; франц. физик П. Вейс, 1907). Энергия обменного взаимодействия U квадратично зависит от Js:

    U=HэффJs=-AJs,

    где А — постоянная молекулярного поля (А >0), Js— намагниченность насыщения. Уточнение этой трактовки Ф. дала квантовая механика, раскрыв электрич. обменную природу постоянной А (Я. И. Френкель, нем. физик В. Гейзенберг, 1928). Теория молекулярного поля даёт хорошее согласие с опытом при высоких темп-рах (T=q). При низких темп-рах описание св-в ферромагнетиков возможно только с помощью квантовомеханич. теории спиновых волн, согласно к-рой самопроизвольная намагниченность должна убывать с ростом темп-ры по закону Блоха (установлен амер. физиком Ф. Блохом в 1930):

    Js=Js0(1-aT3/2),

    где Js0 — намагниченность насыщения при T=0 К. По закону =Т3/2, согласно теории, должна возрастать магн. теплоёмкость. Опыт показывает, что этот закон выполняется хорошо только в диэлектрич. ферромагнетиках. Наличие коллективизир. электронов приводит к дополнит. членам в законе Блоха. Следует отметить, что в теории Ф. металлов с коллективизир. электронами до сих пор много незавершённого, и она продолжает активно развиваться.

    В отсутствие внеш. магн. поля ферромагн. образец разбит на домены, — области однородной намагниченности. В простейшем случае доменная структура представляет собой чередующиеся слои с взаимно противоположным направлением намагниченности. Образование доменов— результат конкуренции двух типов взаимодействия: обменного и магнитного (диполь-дипольного.взаимодействия магн. моментов). Первое — близкодействующее, оно стремится установить магн. моменты параллельно и ответственно за однородную намагниченность в домене. Второе, дальнодействующее, ориентирует антипараллельно векторы намагниченности соседних доменов. Теория Ф. качественно удовлетворительно объясняет размеры и форму доменов (Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшиц, 1935). Между доменами существуют переходные слои конечной толщины, в к-рых Js непрерывно меняет своё направление. При нек-рых критически малых размерах ферромагн. образцов образование в них неск. доменов может стать энергетически невыгодным, и тогда такие мелкие ферромагн. частицы оказываются при T

    Кривые намагничивания и петли гистерезиса в ферромагнетиках определяются изменениями объёма доменов с разл. ориентациями Js в них за счёт смещения границ доменов, а также вращения векторов Js доменов (см. НАМАГНИЧИВАНИЕ). Магн. восприимчивость ферромагнетиков можно приближённо представить в виде суммы c=cсмещ+cвращ. Анализ кривых намагничивания J(Н) показывает, что в слабых полях cсмещ->cвращ, а в сильных, после крутого подъёма кривой J(H), cвращ->cсмещ. Особый характер имеют процессы намагничивания и распределение намагниченности в тонких магнитных плёнках. Из-за чувствительности доменной структуры и процессов намагничивания к строению кристаллов общая количеств. теория кривых намагничивания ферромагнетиков пока находится в незавершённом состоянии. Обычно для определения зависимости J(H) пользуются качеств. физ. представлениями. Лишь в случае идеальных монокристаллов в области, где cвращ->cсмещ, возможен строгий количеств. расчёт (Н. С. Акулов, 1928). Теория кривых намагничивания и петель гистерезиса важна для создания новых и улучшения существующих магнитных материалов.

    Связь Ф. с многими немагнитными св-вами в-ва позволяет по данным измерений магн. св-в получить информацию о разл. тонких специфич. особенностях электронной структуры кристаллов. Поэтому Ф. интенсивно исследуют на электронном и ядерном уровнях, используя электронный ферромагнитный резонанс, ядерный магнитный резонанс, Мёссбауэра эффект, рассеяние на ферромагн. кристаллах разл. типов пучков частиц, обладающих магн. моментом.

  21. Источник: Физическая энциклопедия



  22. Научно-технический энциклопедический словарь

    ФЕРРОМАГНЕТИЗМ, форма МАГНЕТИЗМА, свойственная некоторым веществам с высокой магнитной ПРОНИЦАЕМОСТЬЮ (железу, кобальту, никелю). При температуре ниже определенной, названной температурой Кюри, вещество, обладающее ферромагнитными свойствами, в приложенном магнитном поле начинает намагничиваться в направлении этого поля. Сила притяжения увеличивается вместе с полем до определенного предела, называемого намагниченностью насыщения. Иногда процесс намагничивания продолжается и в отсутствие поля.

  23. Источник: Научно-технический энциклопедический словарь



  24. Энциклопедический словарь

    ФЕРРОМАГНЕТИ́ЗМ -а; м. Физ. Совокупность магнитных явлений и свойств, характерных для ферромагнетиков. На ферромагнетизме основывается действие большинства электротехнических устройств, приборов для обнаружения залежей железных руд, измерения магнетизма Луны и планет.

    * * *

    ферромагнети́зм

    магнитоупорядоченное состояние макроскопических объёмов вещества (ферромагнетика), в котором магнитные моменты атомов (ионов) параллельны и одинаково ориентированы. Эти объёмы — домены — обладают магнитным моментом Ms (самопроизвольной намагниченностью) даже при отсутствии внешнего намагничивающего поля. Для ферромагнетиков во внешнем магнитном поле характерны нелинейность кривой намагничивания и магнитный гистерезис при перемагничивании. Значение Ms максимальное при Т = 0 К, с увеличением температуры Ms уменьшается и обращается в нуль в Кюри точке, выше которой вещество становится парамагнитным.

    * * *

    ФЕРРОМАГНЕТИЗМ

    ФЕРРОМАГНЕТИ́ЗМ, магнитоупорядоченное состояние макроскопических объемов вещества (ферромагнетика), в котором магнитные моменты атомов (ионов) параллельны и одинаково ориентированы. Эти объемы — домены — обладают магнитным моментом Ms (самопроизвольной намагниченностью) даже при отсутствии внешнего намагничивающего поля. Для ферромагнетиков во внешнем магнитном поле характерны: нелинейность кривой намагничивания и магнитный гистерезис при перемагничивании. Значение Ms максимально при Т = 0К, с увеличением температуры Ms уменьшается и обращается в нуль в Кюри точке(см. КЮРИ ТОЧКА), выше которой вещество становится парамагнитным.

  25. Источник: Энциклопедический словарь



  26. Геологическая энциклопедия

    свойство материала намагничиваться в магнитном поле и частично сохранять намагниченность при исчезновении намагничивающего поля. Связав с наличием в материале обл. спонтанной намагниченности. Сопровождается др. аномалиями физ. свойств (магнитной восприимчивости, теплоемкости). К числу ферромагнетиков относятся вещества гр. железа: Fe, Ni, Co, многочисленные соединения и сплавы этих металлов, гадолиний и сплавы Гейслера (хром и марганец), а также м-лы: магнетит, тита-номагнетит, маггемит, пирротин, гематит, ильменит, уль-вошпинель, псевдобрукит и вюстит. См. Намагничивание.

  27. Источник: Геологическая энциклопедия



  28. Энциклопедический словарь нанотехнологий

    Термин
    ферромагнетизм

  29. Источник: Энциклопедический словарь нанотехнологий



  30. Большой энциклопедический политехнический словарь

    (от ферро... и магнетизм) - совокупность магнитных св-в и явлений в магнитных кристаллич. в-вах и материалах (ферромагнетиках), гл. особенность к-рых - самопроизвольная намагниченность. Причина Ф. - т. н. положит. обменное взаимодействие электронов незаполн. оболочек атомов переходных металлов, приводящее к параллельности спинов этих электронов, а следовательно, к параллельности их магнитных моментов, т. е. самопроизвольной намагниченности. При отрицат. обменном взаимодействии устойчивой структурой оказывается взаимно противоположная (антипараллельная) ориентация спиновых магнитных моментов, приводящая к антиферромагнетизму, при к-ром результирующая самопроизвольная намагниченность отсутствует. В ферромагнетиках при темп-ре выше Кюри точки тепловое движение атомов кристалла разрушает параллельную ориентацию магнитных моментов и Ф. исчезает: ферромагнетик становится парамагнетиком (см. Парамагнетизм). Ферромагнетики обычно обладают доменной структурой (объём разбивается на области однонаправл. намагниченности), высокими значениями магнитной проницаемости(до ~105 - 106), обнаруживают гистерезис при намагничивании, изменяют форму и размеры под действием магнитного поля (магнитострикция). Типичные представители ферромагнетиков - железо, никель, кобальт, их сплавы, а также ряд редкоземельных металлов (гадолиний, тербии, диспрозий и др.) и их сплавов. Ферромагнетики широко применяются в электротехнике, радиотехнике, электронике, приборостроении.

  31. Источник: Большой энциклопедический политехнический словарь



  32. Большая политехническая энциклопедия

    ФЕРРОМАГНЕТИЗМ — («железный магнетизм») — состояние и свойства ферромагнетиков (см.), обладающих самопроизвольной намагниченностью (см. (1)) и высокой магнитной проницаемостью (см.), что определяет их способность к ориентированию доменов уже в слабых полях. Ф. обусловлен тем, что даже при сравнительно малой магнитной индукции внешнего поля векторы магнитных полей всех доменов (см. (2)) ориентируются вдоль внешнего поля и при определённом значении индукции объединяются как бы в один общий домен. После снятия внешнего магнитного поля у ферромагнетика остаётся остаточная намагниченность. Такой ферромагнетик представляет собой постоянный магнит (см.).

  33. Источник: Большая политехническая энциклопедия



  34. Русско-английский политехнический словарь

    ferromagnetism

    * * *

    ферромагнети́зм м.

    ferromagnetism

  35. Источник: Русско-английский политехнический словарь



  36. Dictionnaire technique russo-italien

    м.

    ferromagnetismo m

  37. Источник: Dictionnaire technique russo-italien



  38. Русско-украинский политехнический словарь

    физ.

    феромагнети́зм, -му

  39. Источник: Русско-украинский политехнический словарь



  40. Русско-украинский политехнический словарь

    физ.

    феромагнети́зм, -му

  41. Источник: Русско-украинский политехнический словарь



  42. Естествознание. Энциклопедический словарь

    магнитоупорядоченное состояние макроскопич. объёмов в-ва (ферромагнетика), в к-ром магн. моменты атомов (ионов) параллельны и одинаково ориентированы. Эти объёмы - домены - обладают магн. моментом Мs (самопроизвольной намагниченностью) даже при отсутствии внеш. намагничивающего поля. Для ферромагнетиков во внеш. магн. поле характерны нелинейность кривой намагничивания и магн. гистерезис при перемагничивании. Значение Ms макс. при Т = 0 К, с увеличением темп-ры Ms уменьшается и обращается в нуль в Кюри точке, выше к-рой в-во становится парамагнитным.

  43. Источник: Естествознание. Энциклопедический словарь



  44. Большой Энциклопедический словарь

    ФЕРРОМАГНЕТИЗМ
    ФЕРРОМАГНЕТИЗМ - магнитоупорядоченное состояние макроскопических объемов вещества (ферромагнетика), в котором магнитные моменты атомов (ионов) параллельны и одинаково ориентированы. Эти объемы - домены - обладают магнитным моментом Ms (самопроизвольной намагниченностью) даже при отсутствии внешнего намагничивающего поля. Для ферромагнетиков во внешнем магнитном поле характерны: нелинейность кривой намагничивания и магнитный гистерезис при перемагничивании. Значение Ms максимально при Т = 0К, с увеличением температуры Ms уменьшается и обращается в нуль в Кюри точке, выше которой вещество становится парамагнитным.

    Большой Энциклопедический словарь. 2000.

  45. Источник: