Большая Советская Энциклопедия (ФЕ) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" - Страница 103

  С. В. Вонсовский.

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

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

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 J_s ферромагнетика, Q — точка Кюри.

Ферромагнети'зм сла'бый, см. Слабый ферромагнетизм .

Ферромагне'тики, вещества (как правило, в твёрдом кристаллическом состоянии), в которых ниже определённой температуры (Кюри точки Q) устанавливается ферромагнитный порядок магнитных моментов атомов или ионов (в неметаллических кристаллах) или моментов коллективизированных электронов (в металлических кристаллах, см. Ферромагнетизм ). Среди химических элементов ферромагнитны переходные элементы Fe, Со и Ni (3 d -металлы) и редкоземельные металлы Gd, Tb, Dy, Но, Er (табл. 1).

  Табл. 1. — Ферромагнитные металлы

* J_s0 – намагниченность единицы объёма при абсолютном нуле температуры.

  Для 3d -металлов и Gd характерна коллинеарная ферромагнитная атомная структура, а в остальных редкоземельных Ф. – неколлинеарная (спиральная и др.; см. Магнитная структура ). Ферромагнитны также многочисленные металлические бинарные и более сложные (многокомпонентные) сплавы и соединения упомянутых металлов между собой и с др. неферромагнитными элементами, сплавы и соединения Cr и Mn с неферромагнитными элементами (т. н. Гейслеровы сплавы), соединения ZrZn₂ и Zr_x M_1-x Zn₂ (где М – это Ti, Y, Nb или Hf, 0 £ x £ 1), Au₄ V, Sc₃ In и др. (табл. 2), а также некоторые соединения металлов группы актинидов (например, UH₃ ).

  Табл. 2. — Ферромагнитные соединения

  Особую группу Ф. образуют сильно разбавленные растворы замещения парамагнитных атомов, например Fe или Со в диамагнитной матрице Pd. В этих веществах атомные магнитные моменты распределены неупорядоченно (при наличии ферромагнитного порядка отсутствует атомный порядок). Ферромагнитный порядок обнаружен также в аморфных (метастабильных) металлических сплавах и соединениях, аморфных полупроводниках, в обычных органических и неорганических стеклах, халькогенидах (сульфидах, селенидах, теллуридах) и т.п. Число известных неметаллических Ф. пока невелико. Это, например, ионные соединения типа La_1-x Ca_x MnO₅ (0,4 > x > 0,2), EuO, Eu₂ SiO₄ , EuS, EuSe, EuI₂ , CrB₃ и т.п. У большинства из них точка Кюри лежит ниже 1 К. Только у соединений Eu, халькогенидов, CrB₃ значение Q ~ 100 К.

  Лит. см. при ст. Ферромагнетизм .

  С. В. Вонсовский.

Ферромагни'н, то же, что магнон .

Ферромагни'тная плёнка, см. Магнитная тонкая плёнка .

Ферромагни'тный резона'нс, одна из разновидностей электронного магнитного резонанса; проявляется в избирательном поглощении ферромагнетиком энергии электромагнитного поля при частотах, совпадающих с собственными частотами w прецессии магнитных моментов электронной системы ферромагнитного образца во внутреннем эффективном магнитном поле Н_эф. Ф. р. в более узком смысле – возбуждение колебаний типа однородной (во всём объёме образца) прецессии вектора намагниченности J (спиновых волн с волновым вектором k = 0), вызываемое магнитным СВЧ-полем H_^ , перпендикулярным постоянному намагничивающему полю H . Однородный Ф. р., как и электронный парамагнитный резонанс (ЭПР), может быть обнаружен методами магнитной радиоспектроскопии . Поскольку магнитная СВЧ-восприимчивость (а следовательно, и поглощение) пропорциональна статической магнитной восприимчивости c = J_s/H, где J_s – намагниченность насыщения ферромагнетика, то при Ф. р. поглощение на несколько порядков больше, чем при ЭПР. Благодаря спонтанной намагниченности ферромагнетика поле Н_эф может существенно отличаться от внешнего поля H (из-за магнитной анизотропии и размагничивающих эффектов поверхности образца; см. Размагничивающий фактор ), обычно Н_эф (0 даже при H = 0 («естественный» Ф. р.). Основные характеристики Ф. р. – резонансные частоты, релаксация, форма и ширина линий поглощения, нелинейные эффекты – определяются коллективной многоэлектронной природой ферромагнетизма . Квантовомеханическая теория Ф. р. приводит к тому же выражению для частоты Ф. р. w , как и классическому рассмотрение w = gН_эф , где g = g m_Б /