French
DeutschФеромагнетизъм – Уикипедия
Феромагнетизмът е механизъм, чрез който някои материали (например желязото) се превръщат в постоянни магнити. Във физиката са известни няколко различни типа магнетизъм. Феромагнетизъм (включително и феримагнетизма)[1] е най-силният вид. Това е единственият вид, който създава достатъчно големи сили за да бъдат усетени и които са в основата на явлението магнетизъм.
Феромагнитите са вещества, които се намагнитват силно под действие на външно магнитно поле и запазват намагнитеността си при премахване на външното поле. Феромагнитни вещества са желязото, кобалтът, никелът и гадолиният, сплавите на тези вещества помежду им и с някои други метали, както и някои сплави на неферомагнитни метали. Относителната магнитна проницаемост на феромагнитните вещества е много по-голяма от единица и зависи от интензитета на намагнитващото поле и от магнитното състояние на тялото. Други характерни свойства на феромагнитните вещества са: възможност за достигане при силно намагнитващо поле на състояние на магнитно насищане, наличие на остатъчна индукция и на коерцитивна сила, съществуване на точка на Кюри. Феромагнитните вещества се използват за направа на трансформатори, електрически машини, постоянни магнити и електромагнити, релета, измерителни уреди и други. Феромагнитите имат свойството да увеличават многократно магнитното поле.
История
[редактиране | редактиране на кода]Исторически терминът феромагнетизъм е използван за всички материали, които имат спонтанно намагнитване и собствен магнитен момент в отсъствие на външно магнитно поле. Това общо определение все още се употребява. Напоследък обаче е открит различен вид спонтанно намагнитване, който е наречен феримагнетизъм.[2]
Феромагнитни материали
[редактиране | редактиране на кода]Феромагнетизмът е свойство, което зависи от кристалната структура и микроскопичната организация на материала, а не от химическия състав на веществото. Съществуват феромагнитни сплави, чиито компоненти сами по себе си нямат феромагнитни свойства.
Обяснение
[редактиране | редактиране на кода]Магнитна анизотропия
[редактиране | редактиране на кода]Въпреки че обемното взаимодействие държи спиновете подредени, то не ги подрежда в определена посока. Без магнитна анизотропия спиновете на магнитните домени произволно променят посоката си в резултат на топлинни колебания. Съществуват няколко вида магнитната анизотропия. Най-често срещана е зависимостта на посоката на намагнитване от кристалографската решетка. Друг често срещан източник на анизотропия е обратната магнитострикция, която се предизвиква от вътрешни деформации. В резултат на магнитостатичен ефект понякога единичните магнитни домени имат обемна анизотропия. Когато температурата на магнита започва да расте, анизотропията намалява [3]
Магнитни домени
[редактиране | редактиране на кода]Изглежда че всяка част от магнитния материал трябва да има силно магнитно поле когато всички спинове са подредени, но желязо и някои други феромагнитни материали често се намират в немагнитно състояние. Причина за това е че в по-голямата си част феромагнитните материали са разделени на малки магнитни области, наречени магнитни домени[4] (известни също като домени на Weiss). Във вътрешността на всеки домен спиновете са подредени, но (ако материалът е ненамагнетизиран), спиновете на отделните домени са ориентирани в различни посоки и тяхното магнитно поле се нулира.
| Материал | Темп. Кюри (K) |
|---|---|
| Co | 1388 |
| Fe | 1043 |
| Fe2O3* | 948 |
| Fe3O4* | 858 |
| NiFe2O4* | 858 |
| CuFe2O4* | 728 |
| MgFe2O43* | 713 |
| MnBi | 630 |
| Ni | 627 |
| MnSb | 587 |
| MnFe2O4* | 573 |
| Y3Fe5O12* | 560 |
| CrO2 | 386 |
| MnAs | 318 |
| Gd | 292 |
| Tb | 219 |
| Dy | 88 |
| EuO | 69 |
Температура на Кюри
[редактиране | редактиране на кода]
Когато температурата намалява термичното движение или ентропията намалява и диполите стават все по-подредени. Когато температурата достигне определена критична точка, наречена температура на Кюри настъпва фазов преход от втори род. При него магнитните материали губят магнитните си свойства.
Вижте също
[редактиране | редактиране на кода]Източници
[редактиране | редактиране на кода]- ↑ Chikazumi 2009, с. 118
- ↑ Herrera, J. M. и др. Mixed valency and magnetism in cyanometallates and Prussian blue analogues // Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences 366 (1862). 13 януари 2008. DOI:10.1098/rsta.2007.2145. с. 127 – 138.
- ↑ Aharoni, Amikam. Introduction to the Theory of Ferromagnetism. Clarendon Press, 1996. ISBN 0-19-851791-2.
- ↑ Feynman, Richard P. и др. The Feynman Lectures on Physics, Vol. I. USA, California Inst. of Technology, 1963. ISBN 0-201-02117-XP. с. 37.5 – 37.6.
- ↑ Kittel, Charles. Introduction to Solid State Physics. sixth. John Wiley and Sons, 1986. ISBN 0-471-87474-4.
Външни препратки
[редактиране | редактиране на кода]- Sandeman, Karl. Ferromagnetic Materials // DoITPoMS. Dept. of Materials Sci. and Metallurgy, Univ. of Cambridge, януари 2008. Посетен на 3 октомври 2022. (на английски) Detailed nonmathematical description of ferromagnetic materials with animated illustrations
- Magnetism: Models and Mechanisms in E. Pavarini, E. Koch, and U. Schollwöck: Emergent Phenomena in Correlated Matter, Jülich 2013, ISBN 978-3-89336-884-6 на английски