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. 2. Кривая безгистерезисного намагничивания (0 Вm
) и петля гистерезиса поликристаллического железа. Значению индукции Вm
соответствует намагниченность насыщения Js
.
Рис. 1. Ферромагнитная (коллинеарная) атомная стуктура гранецентрированной кубической решётки ниже точки Кюри Q; стрелками обозначены направления атомных магнитных моментов; Js
— 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 Js
ферромагнетика, Q — точка Кюри.
Ферромагнетизм слабый
Ферромагнети'зм сла'бый,
см. Слабый ферромагнетизм
.
Ферромагнетики
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
Металлы | Q, К | Js0
, гс* |
Fe | 1043 | 1735,2 |
Co | 1403 | 1445 |
Ni | 631 | 508,8 |
Gd | 289 | 1980 |
Tb | 223 | 2713 |
Dy | 87 | 1991,8 |
Ho | 20 | 3054,6 |
Er | 19,6 | 1872,6 |
* Js0
–
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 Zrx
M1-x
Zn2
(где М – это Ti, Y, Nb или Hf, 0 lb x
lb
1),
Au4
V, Sc3
In и др. (табл. 2), а также некоторые соединения металлов группы актинидов (например, UH3
).
Табл. 2. — Ферромагнитные соединения
Соединения | Q, К | Соединения | Q, К |
Fe3
AI | 743 | TbN | 43 |
Ni3
Mn | 773 | DyN | 26 |
FePd3 | 705 | EuO | 77 |
MnPt3 | 350 | MnB | 578 |
CrPt3 | 580 | ZrZn2 | 35 |
ZnCMn3 | 353 | Au4
V | 42–43 |
AlCMn3 | 275 | Sc3
ln | 5–6 |
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 La1-x
Cax
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.
Ферромагнин
Ферромагни'н,
то же, что магнон
.
Ферромагнитная плёнка
Ферромагни'тная плёнка,
см. Магнитная тонкая плёнка
.
Ферромагнитный резонанс