Контрольна робота
Магнітні напівпровідники
Феромагнетики , речовини (як правило, в твердому кристалічному стані), в яких нижче певної температури (Кюрі точки Q) встановлюється феромагнітний порядок магнітних моментів атомів або іонів (в неметалічних кристалах ) або моментів колективізованих електронів (у металевих кристалах).
Серед хімічних елементів ферромагнітни перехідні елементи Fe, З і Ni (3 d-метали) і рідкоземельні метали Gd, Tb, Dy, Але, Er.
Феримагнетики , речовини, в яких при температурах нижче Кюрі точки існує феррімагнітном впорядкування магнітних моментів іонів.
Більшість феримагнетиків - це іонні кристали, що містять магнітні іони різних елементів або одного елемента, але або мають різну валентність, або знаходяться в різних кристалографічних позиціях. Найбільш великий клас добре вивчених феримагнетиків утворюють ферити. З інших феррімагнітних кристалів слід зазначити групу гексагональних подвійних фторидів, цікавих тем, що вони є прозорими в оптичній області. До феримагнетика належить також ряд сплавів і інтерметалевих з'єднань. У більшості випадків це - речовини, що містять атоми рідкоземельних елементів. Зокрема, особливий інтерес представляє з'єднання типу RMe 5, де R - рідкоземельний іон, Me - іон групи заліза (наприклад, GdCo 5).
Феримагнетики застосовуються як осердя високочастотних контурів в радіотехніці, невзаємних елементів в СВЧ-техніці, елементів пам'яті в ЕОМ і для створення постійних магнітів.
До початку 30-х років 20в. за магнітними властивостями всі речовини ділили на три групи: Діамагнетик, парамагнетики, феромагнетики. У більшості парамагнетиків магнітна сприйнятливість зростає з пониженням температури Т обернено пропорційно Т.В 20-30-х роках були виявлені з'єднання (оксиди і хлориди Mn, Fe, Co, Ni), що володіють іншим видом залежності. У цих сполук на кривих спостерігалися максимуми (рис, криві бв і бг). Крім того, нижче температури максимуму була виявлена ??сильна залежність від орієнтації кристала в магнітному полі. Якщо поле направлено, наприклад уздовж головної кристалографічної осі, то значення уздовж цього напряму () убуває, прагнучи до нуля при Т0К. У напрямках, перпендикулярних цієї осі, значення не залежить від температури (крива д на рис.) На кривих температурної залежності питомої теплоємності цих речовин також були виявлені гострі максимуми. Ці експериментальні факти вказували на перебудову внутрішньої структури речовини при певній температурі.
У 1930-х роках Ландау і Нєєль пояснили зазначені вище аномалії переходом парамагнетика в новий стан, названий антиферомагнітним.
Температурна залежність маг. Сприйнятливості: а-для парамагнетика, не зазнавав переходу в упорядкований стан аж до найнижчих темп-р; б-для парамагнетика, що переходить у антиферомагнітний стан при Т=ТN; в-для полікрісталліч. Антиферомагнетика; г-для монокрісталліч. антиферомагнетика уздовж осі легкого намагнічування (ч?); д-для монокрісталліч. Антиферомагнетика у напрямках, перпендикулярних осі легкого намагнічування (ч?)
Нижче деякої температури ТN (температури Нееля), якій відповідає максимум на кривій, сили обмінної взаємодії між магнітними моментами сусідніх іонів виявляються сильнішими, ніж разупорядочівающее дію теплового руху. У результаті середній Магнітний момент кожного іона стає відмінним від нуля, приймає певне значення і напрямок, в речовині виникає магнітне упорядкування. Антиферомагнітне впорядкування характеризується тим, що середні магнітні моменти всіх (або більшої частини) найближчих сусідів будь-якого іона спрямовані назустріч його власному магнітному моменту. Для цього обмінна взаємодія має бути негативним (при Феромагнетизм воно позитивно і се магнітні моменти спрямовані и одну сторону). У кожному антиферомагнетику встановлюється певний порядок чергування магнітних моментів (рис а і б)
Порядок чергування магнітних моментів разом з їх спрямуванням відносно кристалографічних осей визначає антиферомагнітні структуру речовини. Таку структуру можна представити як систему вставлених один в одного просторових решіток магнітних іонів, у вузлах кожній з яких знаходяться паралельні один одному магнітні моменти.
Антиферромагнетиками - кристалічні речовини, в яких магнітні моменти атомів (або іонів) утворюють дві або декілька просторових підсистем (магнітних підграток) з антипараллельной (у випадку двох підграток) або більш складною орієнтацією магнітних моментів, зумовлюючої відсутність спонтанної намагніченості у речовини в цілому.
У зовнішньому магнітному полі антиферомагнетики набувають невелику намагніченість
год - магнітна сприйнятливість, приймаюча д...
