их кристалах) або магнітних моментів колективізованих електронів (у металевих кристалах). Серед хімічних елементів феромагнітні перехідні елементи: Fе, З і Ni (3d- метали) і рідкоземельні метали Gd, Тb, Dу; Але, Ег, Тm (таблиця 6.2).
Таблиця 6.2 - Феромагнітні метали
Метали?, Кj SO1 Гс * Fe Co Ni Gd Tb Dy Ho Er Tm1043 1403 631289219 ** 87 ** 20 ** 19,6 ** 25 ** 1735,2 +1445 508, 8 1980 2713 1991,8 3054,6 1872,6 * Jso - намагніченість од. об'єму при абсолютному нулі температури.
** Точка переходу з феромагнітного в антиферомагнітний стан.
Для 3d-металів і Gd характерна колінеарна феромагнітна атомна структура, а для решти рідкоземельних феромагнетиків - неколінеарна (спіральна, Циклоїдальні і синусоїдальна).
феромагніти також численні: металеві бінарні і складніші (багатокомпонентні) сплави і сполуки згаданих металів між собою і з іншими неферомагнітними елементами; сплави і сполуки Сг і Мn з неферомагнітними елементами (Гейслерова сплави), з'єднання ZrZn2 і ZrxM1-x (де М - це Тi, Y, Nb або Hf), Au4V, Sc3Ln та ін. (таблиця 6.3), а також деякі сполуки групи актинидов, наприклад UH3.
Таблиця 6.3 - Феромагнітні з'єднання
З'єднання?, КСоедіненія?, КFe3Al Ni3Mn FePd3 MnPt3 CrPt3 ZnCMn3 AlCMn3743 773705350580 353 275TbN DyN EuO MnB ZrZn3 Au4V Sc3In43 26 77578 35 42 - 43 5 - 6
Особливу групу феромагнетиків утворюють сильно розбавлені розчини заміщення парамагнітних атомів, наприклад Fe або Co в діамагнітної матриці Pd. У цих речовинах атомні магнітні моменти розподілені неупорядоченно (за наявності феромагнітного порядку відсутній атомний порядок). Феромагнітний порядок виявлений також в аморфних (метастабільних) металевих сплавах і з'єднаннях (металеві скла), в аморфних напівпровідниках, в звичайних органічних і неорганічних стеклах халькогенидов (сульфідах, селенід, телуриду) і т.п. Число відомих неметалічних феромагнетиків поки невелика. Це, наприклад, іонні з'єднання типу La1-x СахМn05 (0,4 gt; x gt; 0,2), EuO, Eu2SiO4, EuS, EuSe, EuI2, CrBr3 і т.п. У більшості з них точка Кюрі лежить нижче 1 К. Тільки у сполук Eu, халькогенідів, CrB3 значення? ~ 100 К [2, С.304].
Г) Антиферромагнетиками
Антиферомагнетизм - магнітовпорядкованих стан речовини, що характеризується тим, що магнітні моменти сусідніх частинок речовини - атомів носіїв магнетизму - орієнтовані назустріч один одному (антипараллельно) і тому намагніченість тіла в цілому у відсутності магнітного поля дорівнює нулю. Цим антиферомагнетизм відрізняється від феромагнетизму, при якому однакова орієнтація всіх атомів магнітних моментів призводить до високої намагніченості тіла.
Антиферомагнетизм - упорядкований стан речовини, що 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 обмінна взаємодія позитивно і всі магнітні моменти спрямовані в одну сторону). У кожному антиферомагнетику встановлюється певний порядок чергування магнітних моментів.
Антиферромагнетиками - речовина, в якому встановився антиферомагнітний порядок магнітних моментів атомів або іонів. Зазвичай речовина стає Антиферромагнетиками нижче певної температури ТN (точка Нееля) і залишається Антиферромагнетиками аж до T=0 K. З елементів до Антиферромагнетиками відносяться: твердий кисень (? - Модифікація при T lt; 24 К), хром - антиферромагнетик з спіральної структурою (TN =310 К),? - марганець (TN=100 К), а також ряд рідкісноземельних металів (з TN від 60 К у Tu до 230 К у Tb). В останніх зазвичай спостерігаються складні антиферомагнітні структури в температурній області між TN і деякої температурою Т1 (0 До lt; T1 lt; TN); нижче Т1 вони стають феромагнетиками [2, с.305].
Число відомих хімічних сполук, які стають антиферромагнетиками при певних температурах, наближається до тисячі.
Таблиця 6.4 - Властивості рідкісноземельних елементів - антиферомагнетиків
ЕлементиT1 · KTN · KDy ... ..................... Ho ........................ Er ........................ .. Tu ......................... Tb ........................ .85 20 20 22 219 179 133 85 80 230
Д) Феримагнетики
феримагнетика - речовина, в якому при температурі нижче Кюрі (точки Тс) існує феррімагнітном впорядкування магнітних моментів іонів. Значить, частина феримагнетиків - це діелектричні або напівпровідникові іонні кристали, що містять магнітні іони різних елементів або одного елемента, але знаходяться в різних кристалографічних позиціях (в нееквівалентних вузлах кристалі...
