Доменная структура ферромагнетиков

Доменная структура ферромагнетиков [c.317]

Аналогия между концентрационными и ферромагнитными доменами является столь полной, что может быть прослежена вплоть до мельчайших деталей. Известно, что равновесное состояние одноосного ферромагнетика дважды вырождено относительно направления вектора намагниченности. Это означает, что одному и тому же равновесному значению свободной энергии отвечают две магнитные фазы , отличающиеся друг от друга только направлением вектора намагниченности. Точно так же оказывается дважды вырожденным равновесное состояние двухфазного сплава — одному и тому же значению термодинамического потенциала / (с) — 1с ( 1, — химический потенциал) отвечают две фазы, отличающиеся друг от друга равновесным составом. Таким образом, если доменная структура ферромагнетика формируется из двух фаз , отличающихся направлением вектора намагничения, то в случае распада доменная структура формируется из двух равновесных фаз, отличающихся составом. При этом роль среднего состава сплава в ферромагнетике играет внешнее магнитное поле. [c.265]

Среди задач дифракционной электронной микроскопии следует выделить анализ доменной структуры ферромагнетиков и сегнетоэлектриков. [c.481]

Ферриты — сложные оксидные материалы, обладающие свойствами, близкими к ферромагнетикам. Имеют доменную структуру и очень большое удельное сопротивление (на 6—11 порядков больше, чем у железа), благодаря чему потеря энергии в них при высокой частоте невелика. Так как они имеют достаточно хорошие магнитные свойства, то и получили широкое применение в радиоэлектронике. [c.350]

Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшиц показали, что при образовании доменных структур энергия ферромагнетика уменьшается... Форма доменов определяется полной энергией системы, поэтому при наличии механических напряжений и внешнего поля доменная структура изменяется . [c.49]

Подобно ферромагнетикам Ф. намагничиваются во внешнем магн. поле, имеют доменную структуру, обладают оста- [c.85]

Современная теория ферромагнетизма исходит из того положения, что ферромагнетик состоит из ряда областей — доменов, каждый из которых намагничен в определенном направлении до насыщения. Направление намагниченности домена прн отсутствии внешнего поля в основном определяется кристаллической структурой ферромагнетика и характером распределения механических напряжений. [c.167]

Общими являются также факторы, лимитирующие неограниченное дробление доменных структур. В случае концентрационных доменов этим фактором является поверхностное натяжение на границах между соседними доменами, в случае ферромагнитных доменов — энергия блоховских стенок, являющаяся поверхностной энергией границ доменов. Наконец, следует отметить, что распределение магнитных доменов в одноосном ферромагнетике, как и распределение концентрационных доменов, носит периодический характер. Это, в частности, можно видеть на электронной [c.265]

Известно [72], что в ферромагнетиках (или сегнето-электриках) энергетически выгодной является структура с антипараллельным расположением протяженных участков одинаковой намагниченности. В переходных слоях направление магнитных (электрических) моментов непрерывно изменяется от прямого к обратному (зона соприкосновения соседних доменов). Исходя из сказанного, для доменов ПБА в поле механических напряжений можно предположить структуру, изображенную на рис. 4.45, причем стрелки отражают направление дипольных моментов, которое может и несколько отличаться от большой оси молекул. О том, что такое положение возможно, свидетельствуют данные о снижении дихроичного отношения полосы 805 см при образовании доменов. [c.195]

При снятии внешнего поля размагничивание вещества происходит весьма медленно. Поэтому и после снятия поля в ферромагнетике сохраняется остаточная намагниченность. Доменная структура ферромагнетиков сохраняется лищь до определенной температуры, выше которой вещество приобретает структуру и свойства обычного парамагнитного материала. Эта критическая температура, называемая температурой Кюри, составляет для Ре, Со, N1, Сс] 1043, 1404, 631 и 289 К соответственно. [c.303]

СВЧ Мм применяют в радиоэлектронике, для изготовления волноводов, фазовращателей, преобразователей частоты, модутяторов, усилителей и т п Специфич требованиями к М м для СВЧ диапазона являются высокая чувствительность к управляющему магн полю, высокое уд электрич сопротивление, малые электромагн потери, высокая т-ра Кюри Наиб распространены никелевые, никель-медно-марганцевые ферриты-шпинели, иттриевый феррит-гранат, легированный РЗЭ Применяют металлич сплавы Fe-NI, Ре-А1, Ре А1 Сг Их используют гл обр для создания поглотителей кющности в разл изделиях СВЧ техники Композиционные СВЧ М м используют для создания экранов для защиты от СВЧ полей Металлич наполнителями являются Ре, Со, N1, сплавы сендаст, связующими - разл полимерные смолы и эластомеры Жидкие М м, или магн жидкости, представляют соЬой однородную взвесь мелких (10 -10" мкм) ферромагн частиц в воде, керосине, веретенном масле, фтор-углеводородах, сложных эфирах, жидких металлах Магн жидкости применяют для визуализации структуры постоянных магн полей и доменной структуры ферромагнетиков, 1243 [c.626]

В силу поликристалличности большинства веществ направления самопроизвольной намагниченности отдельных кристаллических областей не совпадают, и поэтому образец вещества в целом не намагничен. В монокристаллических образцах размер областей однородной самопроизвольной намагниченности также ограничен. Эти области называются доменами. Они имеют микроскопические размеры (порядка 10 м). Доменная структура ферромагнетика такова, что она [c.657]

Понятие о ЛГэфф может быть распространено также на ферромагнетик, на который внешние силы не действ>тот. В таком случае а является величиной внутренних напряжений, возникающих в результате наклепа, мозаичной структуры и других несовершенств кристаллов, из которьгх состоит тело. Даже в идеальном монокристалле конечных размеров при охлаждении в точке Кюри П0яв ггся напряжения. При образовании доменной структуры возникают как области с антипараллельным направлением (180 -соседство), так и области с перпендикулярным направлением векторов (90°-соседство). Во втором случае магнитострикция доменов вызовет внутренние напряжения [10, 84]. [c.54]

Наиболее наглядно влияние упругих напряжений на магнитную доменную структуру многоосных ферромагнетиков с различной кристаллографической ориентацией поверхности видно на магнитотрехосных кристаллитах железокремнистых сталей, обладающих положительной магни-тостриктщей [87]. Одноосные упругие деформации приводят к существенной перестройке типа магнитной структуры (переход от 90 к 180°), изменяют размеры отдельных доменов и вид междоменных фаниц. Поскольку материал имеет положительную магнитострикцию, действие продольных упругих растяжений в кристалле Ре — 3 % 81 типа (100) приводит к уменьшению объемов всех доменов с поперечной (относительно (Зо) ориентацией намагниченности (рисунок 2.2.1, домены А, В, С и В). [c.59]

При достаточно большой величине одноосных растягивающих напряжений уменьшение объема поперечно намагниченных доменов может происходить и в пластически деформированных участках 1фисталла (рисунок 2.2.2). Этот процесс наведения дополнительной одноосной магнитной анизотропии, нивелирующий локальное рассеяние магшггной текстуры в пластически деформированном участке ферромагнетика, подавляет мозаичную доменную структуру в правом наиболее напряженном участке, переходную к ней структуру комплексов 90° замьпсающих доменов, а также упрощает вид междоменных границ (рисунок 2.2.2, а, б). Количество основных полосовых доменов при этом увеличивается за счет роста 180° клиновидных областей (рисунок 2.2.2, б, в). При этом уменьшение ширины доменов О, отражающее рост пропгяженности 180° доменных границ, связано с величиной действующих упругих напряжений следующим соотношением [c.60]

Пластическая деформация, внося в ферромагнетик дефекты кристаллической структуры (зоны неоднородных внутренних деформаций, полосы скольжения, двойниковые прослойки и т. п.), измельчает магнитную доменную структуру (уменьшает размеры основных и увеличивает количество замыкающих доменов), то есть затрудняет процессы смешения основных доменных фаниц. При этом характер возникающих дефектов и особенности их распределения в кристалле, задавая определенный вид и поведение магнитных доменов, обусловливают ссютветствующие изменения электромагнитных свойств. Так, в (ПО) кристалле кремнистого железа с простой структурой основных 180° доменов в форме полос в исходном не деформированном состоянии (рисунок 2.2.5, а) появление в различных [c.64]

Таким образом, доменная структура претерпевает значительные изменения при воздействии на ферромагнетик упругих и пластических деформаций. Эго, в свою очередь, определяет изменение злекгрофизических параметров. Рассмотренное влияние упругих и пластических деформаций на электрофизические параметры свидетельствует о возможности их использования для оценки упругой и пластической, а также многоцтоювой деформаций ферромагнитных материалов. [c.67]

К Ф. относятся мн. ферриты (отсюда название), двойные фториды (RbNiFa, sFeFs и др.), нек-рые сплавы и иптер-металлич. соед., содержащие атомы РЗЭ (напр., Gd Os). Подобно ферромагнетикам, Ф. имеют доменную структуру, обладают остаточной намагниченностью, переходят в парамагн. состояние выше точки Кюри. Большинство Ф.— диэлектрики и полупроводники. Ф. широко применяются в радиотехнике, СВЧ технике, ЭВМ (ферритовые элементы памяти). [c.618]

Из приведенных выше формул видно, что легче всего поляризуются частицы электропроводного вещества (металла в частности) в диэлектрической непроводящей среде и, следовательно, суспензии металлов должны иметь наибольшую склонность к самопроизвольной поляризации, т. е. к появлению у них сегнетоэлектриче-ских свойств. Как уже отмечалось в комментарии к формуле (3.9.29), для этого должно выполняться условие иа > 3. Так как концентрация частиц п есть величина порядка ф / а , то в суспензиях металлов, согласно формуле (3.9.37), указанное условие спонтанной поляризации сводится к неравенству ф > 1/е. Тогда суспензия металла должна превратиться в сегнетоэлектрик при объемной доле металлических частиц во взвеси Ф > 1/е. Однако это предсказание теории не оправдывается. Более того, даже предельно концентрированные суспензии металлов в твердой среде (например парафин, канифоль и др.) ведут себя как обычные диэлектрики с умеренной величиной диэлектрической проницаемости. Разумеется, что при этом должен быть исключен гальванический контакт между частицами, поскольку при этом суспензия станет электропроводной. Следует отметить, что получить суспензию с высокой электропроводностью не менее трудно, чем обеспечить ее полное отсутствие. Для этого нужно совместить наличие хороших контактов между соседними частицами с их высокой концентрацией и равномерным распределением в диэлектрической среде. На самом деле эти требования являются взаимоисключающими, так как наличие контактов означает коагуляцию частиц (их комкование), что не позволяет достичь высокой концентрации и равномерности распределения в среде. Возможно, что сегнетоэлектрическое состояние металлических суспензий не реализуется именно потому, что не удается полностью исключить их электрическую проводимость. Ведь наличие сегнетоэлектрических свойств предполагает, что выделившиеся на некоторых поверхностях заряды не стекают за счет проводимости суспензии. В связи с этим следует обратить внимание на два обстоятельства. Первое связано с тем, что сегнетоэлектрики, как и ферромагнетики, должны иметь доменную структуру, т. е. состоять из областей микроскопических размеров, в пределах которых суспензия поляризована (намагничена) однородно. Поляризация соседних областей при этом различна по направлению. В ферромагнетиках по обе стороны междоменной границы могут сосуществовать как одноименные, так и разноименные магнитные заряды — полюса доменов. Очевидно, что в электрических аналогах ферромагне- [c.652]

Как известно [220], состояние ферромагнетика с доменной структурой оказывается энергетически более выгодным, чем моно-доменное состояние. Это связано с тем обстоятельством, что разбиение кристалла на домены приводит к локализации дально-действующего магнитного поля в слое, расположенном вблизи поверхности кристалла. Аналогично этому разбиение комплекса на тонкие концентрационные домены — выделения — приводит, как это было показано выше, к локализации дальнодействующих полей внутренних напряжений ) в слое, примыкающем к поверхности комплекса. [c.265]

У d-переходных металлов VHI группы происходит заполнение второй половины ( -оболочек при наличии одного или двух вцешних s-электронов. Свободный атом железа имеет внешнюю электронную конфигурацию d s . Известно, что в металлической решетке и расплавах железа два его s-электрона коллективизируются. Это означает, что образующиеся ионы Fe + имеют внешнюю оболочку из шести вытянутых по трем осям координат d-орбиталей, сходную с ортогональной р -оболочкой. Сближение ионов в результате взаимодействия с электронным газом может привести к перекрытию d-орбиталей и появлению обменных направленных связей, которые обусловливают объемноцентрированную кубическую структуру а- и 6-железа, а отсутствие перекрытия -орбиталей в промежуточном интервале температур отвечает плотной кубической упаковке псевдосферических й -ионов железа. До 768° железо вследствие спонтанного намагничивания доменов является ферромагнетиком, до 910° электроны на d-уровнях не имеют парных спиновых связей. Вследствие отсутствия спиновой связи в d -оболочке, d-орбитали оказываются сильно вытянутыми и перекрываются, что приводит к обменному взаимодействию и к объемноцентрированной структуре а-железа. При 910° происходит полная потеря магнитных свойств, обусловленная образованием трех пар электронов с антипараллельными спинами в d -оболочке. Появляющаяся дополнительная компонента спиновой связи вызывает повышение общей энергии связи электронов, находящихся на d-уровне, и приводит к сокращению d -o6ono4eK. Пререкрытие d-орбиталей исчезает, и й -оболочки ведут себя как псевдосферические, что приводит к появлению плотной кубической упаковки у-железа. Поскольку концентрация свободных электронов слабо зависит от температуры и остается постоянной (2 эл атом) в широком интервале температур, включая жидкое состояние, межатомные расстояния с повышением температуры увеличиваются сравнительно мало. Энергия же [c.226]

Приведенные материалы по влиянию физико-химических свойств порошков карбонильного железа на их электромагнитные свойства показывают, что проницаемость первичного порошка (КЖ) значительно ниже проницаемости термообработанного порошка (ВКЖ)- Это различие можно объяснить тем, что первичный порошок содержит примеси углерода и азота (в виде карбида и нитрида железа) и обладает луковичной структурой, которая препятствует перемещению границ доменов при воздействии на ферромагнетик магнитного поля. [c.190]

Природа а-, р-перехода кварца долгое время оставалось невыясненной. Однако в результате детального теоретического и экспериментального изучения этой проблемы в последние два десятилетия можно утверждать, что а-, р-переход кварца относится к типу так называемых переходов со смещением. Такого рода фазовые переходы хорошо исследованы для некоторых классов твердых тел, в частности, для сегнетоэлектриков, ферромагнетиков и так называемых ферроэлаотиков. При таких переходах происходит не кардинальная перестройка структуры, а лишь изменение ее симметрии в результате небольших смещений или (и) поворотов атомов. Обычно при понижении температуры более высокотемпературная и, как правило, более высокосимметричная модификация в результате потери устойчивости определенного типа присущих ей колебаний (так называемой мягкой моды ) скачком (фазовый переход I рода) или без скачка (фазовый переход И рода) уменьшает симметрию. Группа симметрии низкотемпературной фазы обязательно является подгруппой группы симметрии высокотемпературной фазы. В результате такого перехода кристалл может распасться на п закономерно ориентированных доменов (где п — индекс высокосимметричной группы по низкосимметричной подгруппе), В тех случаях, когда п равно 2, такие домены могут быть названы двойниками. Следует отметить, что такими доменами, на которые разбивается р-фаза при переходе в а-фазу [33], являются дофинейские двойники в кварце. [c.108]

Отделение интенсивности магнитного рассеяния от суммарного ядерного и магнитного на нейтронограммах можно провести, либо рассчитав интенсивность ядерного рассеяния по известной (из других дифракционных методов) кристаллохимической структуре образца и вычтя ее из суммарной интенсивности, либо сопоставив нейтронограммы, снятые при температурах выше и ниже точки Кюри (Нееля). Наконец, для ферромагнетиков можно снять нейтронограмму без и с магнитным полем, которое так ориентирует магнитные моменты доменов [параллельно вектору рассеяния, см. (11.5)], что интенсивность кагнитного рассеяния равна нулю. [c.312]

Для нахождения М ф воспользуемся хорошо известным в настоящее время методом, описанным в работах 5 и 8] и состоящим применительно к нашей задаче в установлении стационарной структуры распределения вектора М в пределах доменной границы, определении величины средней энергии единицы объема невозмущенного полидоменного ферромагнетика (у ) и последующем вычислении плотности энергии вози/ щения при его намагничивании полем Н. Аналогичная задача ухе решена в связи с определением эффективной массы единицы поверхности границы С1, 5, 8 и 9], и, поскольку, математическое развитие этого вопроса не является целью данной работы, ниже мы намеренно будем следовать работе С8,1, чтобы одновременно облегчить сравнение результатов. [c.48]

Слово домен в научной литературе обычно применяется для обозначения части целого, обладающей отличными от других частей структурой (или ориентацией), а во многих случаях и свойствами. Такова общая расщифровка этого термина, и именно в этом смысле он употребляется в области жидких кристаллов. Однако в начале века понятие домен прочно укоренилось в физике твердого тела (главным образом в области сег-нетоэлектричества и ферромагнетизма). Рамки доменов в этом случае сужены и конкретизированы для ферромагнетиков домены — области спонтанной намагниченности, направление которой в соседних доменах взаимно противоположно. Расчленение тела на отдельные домены объясняют [72, с. 197] с позиций термодинамики равновесных состояний, предсказывающей возможность существования двух соприкасающихся фаз, в которых напряженность одинакова, а намагниченность (и индукция) различна. При таком строении магнитные моменты доменов замкнуты на себя, и ферромагнетик не проявляет макроскопических магнитных свойств. Пользуясь здесь более щироким определением доменов, будем иметь в виду и домены в ферромагнетиках, поскольку жидкие кристаллы чувствительны к воздействию электрического и магнитного полей (см. соответствующий раздел главы). [c.188]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология