чної решітки). Серед них найбільш великий клас добре вивчених і широко використовуваних феримагнетиків утворюють ферити (шпінелі, гранати і гексаферріти).
Іншу групу діелектричних феритів утворюють подвійні фториди (типу RbNiF3), в яких з шести магнітних підграток намагніченість чотирьох спрямована в один бік, а намагніченість двох інших - в протилежну. Подвійні фториди прозорі у видимій області спектра. До феромагнетика належить також ряд сплавів і інтерметалевих з'єднань. У більшості - це речовини, що містять атоми рідкоземельних елементів (R) і елементів групи заліза (Me). Їх магнітна структура складається з двох магнітних підграток: атомів Me і R, відповідно. Интерметаллические з'єднання типу RFe2 мають рекордну магнітострикцією (~ 10-3 в полях 10-15 кГс) і можуть бути використані в якості п'єзоелектричних перетворювачів. Інший тип рідкоземельних интерметаллидов має формулу, близьку до RMe6. Ці сполуки мають велику енергію анізотропії і, значить, коерцитивної силу. З них виготовляють магніти постійні з рекордною величиною BHмакс (~ 107 Гс · Е).
Таблиця 6.5 - Властивості типових феромагнетиків
ВеществоТіп кристалічної структуриTC · K 4? Js · ГсРефф · ?БFe3O4 MgFe2O4 CoFe3O6 Y3Fe6O12 Gd3Fe6O12 Ho3Fe8O12 BaFe12O10 Ba3Co3Fe34O41 RbNiF3 TiNiF3 CeNiF3 GdFe2 TbFe3 DyFe2 PrCo3 SmCo3шпінель шпінель шпінель гранат гранат гранат гексагональна гексагональна гексагональна гексагональна кубічна фаза Лавеса фаза Лавеса фаза Лавеса гексагональна гексагональная858 713 793 560 564 567 730 680 139 111 150 789 698 635 912 10206400 1800 6000 2470 7250 7400 5220 3350 1080 620 620 692 1090 1300 1150 9374,1 1,1 3,9 5,0 16 15 27 31 - -- 3,7 5,6 5,6 10,8 8,7
У таблиці 5.5 наведені деякі характеристики типових феромагнетиків: температура Кюрі Тс, магнітна індукція насичення 4? JS і ефективний магнітний момент Pефф; магнетонах Бора? б (останні дві величини для Т=0 К) [2, с.306].
Е) Метамагнетікі
Метамагнітнимі є такі матеріали, які в слабких магнітних полях поводяться як антиферомагнітні, а в сильних магнітних полях - як феромагнітні, або навпаки. Антиферомагнітні в слабких полях є MnAs2, діспрозій Dy і ербій Er. Феромагнітними - MnAs, MnBi, гольмій Ho і тербий Tb [2, С.307].
7. Основні види поляризації (питання 4)
Істота поляризації більшості діелектриків з?? варто у виникненні електричного (дипольного) моменту в обсязі діелектрика внаслідок переміщення зв'язаних електричних зарядів (зарядів, пов'язаних в атомах, молекулах, кристалічній решітці) під дією зовнішнього електричного поля.
Пояснимо цей механізм поляризації на прикладі поляризації атома. Перед додатком зовнішнього електричного поля позитивні і негативні заряди в атомі розподілені так, що зовні атом проявляє себе як електрично нейтральний. Центри ваги позитивних і негативних зарядів при цьому збігаються.
При впливі зовнішнього електричного поля симетрія у розподілі зарядів порушується, виникає індукований електричний момент. Центр ваги позитивних зарядів при цьому зміщується в напрямку напруженості зовнішнього поля, а центр ваги негативних зарядів - в протилежному напрямку. Такий механізм поляризації називається електронною поляризацією. Зсув центру ваги негативних зарядів пропорційно напруженості зовнішнього поля [2, С.169].
Простежимо, як цей механізм проявляється на тимчасовій залежності електричного струму поляризації протягом одного періоду (малюнок 7.1).
Малюнок 7.1 - Зміна в часі електричного струму поляризації діелектрика з електронною поляризацією
У першій чверті періоду напруженість зовнішнього поля безупинно зростає і в момент t=T/4 досягає максимуму. Негайно після додатки поля центр ваги негативних зарядів відхилиться і через діелектрик потече відносно великий струм. При подальшому зростанні напруженості поле зміщення центру ваги хоч і збільшується, але все повільніше, оскільки поле повинно долати всі великі пружні сили. Тому струм поступово зменшується. При t=T/4 струм стає рівним нулю і зсув електронів проти напрямку напруженості зовнішнього поля закінчується. З цього моменту напрямок руху електронів зміниться, оскільки пружні сили зв'язку прагнуть повернути їх у вихідне положення. Тому при зменшенні напруженості зовнішнього поле струм тече у зворотному напрямку і поступово збільшується. При t=T/2 центри тяжкості зарядів знаходяться у вихідному положенні. У другому напівперіоді процес повторюється з тією різницею, що заряди зміщуються в напрямку, зворотному напрямку їх зміщення в першому напівперіоді. Цей процес періодично повторюється.
Час, протягом якого заряди в атомах здатні реагувати на зовнішнє поле, дуже мало і має порядок...
