ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
пенно в пределах некоторой области между доменами, называемой
стенкой Блоха. Толщина стенки, например, для железа
составляет ∼ 300 периодов кристаллической решетки или ∼ 100
нм.
Каким же образом происходит намагничивание всего
объема ферромагнетика при внесении его во внешнее магнитное
поле?
Приведем известную зависимость намагниченности M от
величины напряженности внешнего поля H (рис. 8.4).
Если внешнее поле отсутствует, то из-за хаотичности
ориентировки доменов намагниченность образца в целом
равна нулю (начало координат).
При внесении ферромагнетика во внешнее магнитное
поле, возрастающее с течением времени, намагниченность
увеличивается в соответствии с показанной на рисунке зависимостью,
которую можно разбить на три участка.
На участке 1 с увеличением H происходит рост доменов, в которых магнитные моменты наиболее
близки по своей ориентировке к направлению внешнего поля. Этот рост осуществляется за счет погло-
щения других доменов с менее благоприятной ориентировкой. Процесс сопровождается смещением
границ доменов. При небольших значениях H это смещение происходит плавно и может быть обрати-
мым, в сильных полях – смещение скачкообразно и приобретает необратимый характер. Скачкообраз-
ность в изменении намагниченности носит название эффекта Баркгаузена (кривая намагниченности
имеет пилообразный характер). Увеличение размеров благоприятно ориентированного домена происхо-
дит до тех пор, пока он не займет весь объем образца.
При дальнейшем увеличении H (участок 2) дальнейшее намагничивание осуществляется за счет
вращения намагниченности доминирующего домена в направлении внешнего поля. Процесс идет более
медленно, чем на стадии 1, и завершается при полном совпадении направления намагниченности с век-
тором напряженности внешнего поля, то есть наступает техническое насыщение.
Однако на участке 3 процесс намагничивания полностью не прекращается, хотя и резко замедляет-
ся. На данном этапе суммарный магнитный момент увеличивается за счет переориентации в сильных
полях спинов, имевших за счет теплового движения антипараллельную ориентировку.
При периодическом изменении направления и величины приложенного внешнего магнитного поля
появляется известная петля гистерезиса.
8.6 АНТИФЕРРОМАГНЕТИЗМ. ФЕРРИМАГНЕТИЗМ. ФЕРРИТЫ
В п. 8.4 при обсуждении обменного взаимодействия было отмечено, что отрицательные значения
обменного интеграла соответствуют энергетически выгодному расположению в соседних узлах кри-
сталлической решетки магнитных атомов с антипараллельными направлениями спинов. При данной
модели упорядоченности спонтанной намагниченности не возникает из-за взаимной компенсации спи-
нов. Такая модель была предложена Неелем и названа антиферромагнетизмом.
В настоящее время известно много твердых тел, обладающих подобным явлением.
Для возникновения антиферро- антиферромагнетизма необходимо,
чтобы кристаллическое тело состояло в простейшем случае из двух
противоположно намагниченных подрешеток. Подобную структуру
можно представить на примере
расположения ионов марганца
+2
Mn в
соединениях MnO или RbMnF
3
. На рис. 8.5 в узлах решетки показаны
только магнитно-активные ионы
+2
M
n
, образующие подрешетки A и В с
Блоха
Стенк
а
3.8.Рис
0
H
M
1
2
3
4.8.Рис
Рис. 8.3
Рис. 8.4
A
A
A
B
B
B
5.8.Рис
Рис. 8.5
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 56
- 57
- 58
- 59
- 60
- …
- следующая ›
- последняя »
