Ферромагнитный атомный момент

Е. Ферромагнитный атомный момент [c.429]

Определение величин, входящих в это уравнение, уже было дано выше. Д.ля железа, кобальта и никеля соответственно равен 2,22, 1,71 и 0.54. Этот ферромагнитный атомный момент выражается простым уравнением [1] [c.429]

Однако известно, что в реальных случаях это не так. Направление магнитных моментов флуктуирует во всех магнитных веществах. В ферромагнитных и антиферромагнитных материалах флуктуации магнитного момента отдельного атома около средней величины настолько быстры, что ядра видят только среднюю величину атомного момента, и поэтому магнитное сверхтонкое взаимодействие в точности такое же, как и во внешнем постоянном магнитном поле (возможность наблюдений таких флуктуаций в ферромагнетиках была проанализирована Каганом и Афанасьевым [117]). [c.71]

Обменное взаимодействие близко к нулю для атомов, находящихся на относительно больших расстояниях друг от друга, и увеличивается с уменьшением этого расстояния. Однако при сокращении этого расстояния до значения менее некоторого критического электростатические силы опять становятся близкими к нулю и ферромагнитные свойства теряются. Критические атомные расстояния зависят от расстояний между атомами и диаметра орбит, на которых нет компенсации спиновых магнитных моментов электронов. В ферромагнитных материалах межатомное расстояние должно быть в 1,5 раза больше диаметра нескомпенсированной орбиты. Например, это условие не выполняется относительно атомов марганца, поэтому марганец является немагнитным элементом. Незначительным смещением атомов марганца в их кристаллической решетке добиваются получения марганца с ферромагнитными свойствами, например в материалах для постоянных магнитов (сплаве серебра с марганцем и алюминием). [c.241]

В ферримагнитных веществах взаимодействие между атомными магнитными моментами обусловливает антипараллельную ориентацию, как в антиферромагнитных веществах, однако при этом общие моменты в двух противоположных направлениях оказываются не одинаковыми, и результирующий магнитный момент не равен нулю. Свойства ферримагнитных веществ качественно подобны свойствам ферромагнетиков для них характерна температура перехода Кюри, выше которой вещество парамагнитно, а ниже — ферромагнитно. Однако общий магнитный момент, определенный в парамагнитной области, значительно превышает момент, полученный по данным измерения насыщения в ферромагнитной области. [c.819]

Магнитное поведение атома определяется вращением электронов вокруг своей оси (спин электрона). В зависимости от характера вращения спин может быть положительным или отрицательным. Если число электронов с положительными и отрицательными спинами в атоме не совпадает, то, значит, создана решающая предпосылка для ферромагнитного поведения, так как появляются собственные атомные магнитные моменты. Кроме этого, еще необходимо определенное взаимодействие между атомами, которое ведет к выравниванию атомных магнитных моментов [c.42]

Еще наиболее ранние, в основе своей восходящие к Амперу, теории магнетизма объясняли магнитные свойства предположением о существовании элементарных магнитиков, которые обусловлены электрическим молекулярным током , т. е. круговым движением электричества внутри атомов. Это предположение удается уточнить при помощи атомной теории таким образом, что молекулярные токи задаются движением электронов по орбитам и их вращением (спином). Поля электронов, принадлежащих одному атому, по своему действию могут либо усиливать друг друга, либо уничтожать, смотря по тому, направлены ли их собственные моменты в одну или в противоположные стороны. Если они уничтожают действие друг друга (взаимно компенсируют), то вещество оказывается диамагнитным, в другом случае — пара- (или в особых условиях) ферромагнитным. [c.303]

Если разделить величину [,i на 0,61 магиетоиа Бора (атомный момент ферромагнитного никеля), т. е. на 5,6 электростатических единиц, получается число атомов никеля в единичном кристалле, откуда вычисляется приблизительный размер кристалла. В вышеуказанном примере число [c.161]

Ферромагнитные вещества характеризуются больпюй магнитной поляризацией в слабых полях, приближающейся к постоянной величине (насыщению) по мере увеличения силы поля. Многие из таких веществ, включая сталь и магнетит (Рвз04), сохраняют намагниченность после снятия магнитного поля. Такие вещества состоят из доменов 0,01 мм и более, атомные моменты их параллельны. В отсутствие внешнего поля различные домены ориентируют свои моменты в разных направлениях (направления вдоль ребер куба в случае железа и вдоль диагоналей куба в случае никеля). При приложении магнитного поля атомные моменты доменов меняют свою ориентацию. [c.818]

При более высоких температурах тепловое возбуждение нарзшхает ориентацию некоторых атомных моментов выше температуры Кюри ферромагнитное вещество становится парамагнитным. Парамагнитная восприимчивость никеля, палладия и платины показана на рис. XIV.3. Для всех трех веществ магнитные моменты, которые даны наклоном линий, примерно равны величине, полученной из момента насыщения для никеля в его ферромагнитном состоянии, ниже 680 К. Р(1 и Р1 неферромагнитны. [c.818]

Совр. методы позволяют исследовать не только геом. атомную структуру К., но также магн. структуру или электрич. дипольную. Напр., распределение ядер и электронов в ферромагнитном К. можно описать с помощью обычной пространств, симметрии, но еслн учесть распределение в нем магн. моментов (рис. 9, г), то обычной классич. симметрии уже недостаточно. В этом случае используют понятия антисимметрии и цветной симметрии. Такую антисимметрию можно истолковать так. при применении [c.539]

Превращения, связанные с разупорядочением (изменением степени упорядоченности) структуры. Эти превращения могут быть разделены на быстро протекающие ориентационные и медленно протекающие позиционные превращения. При первых превращениях разупорядочение является следствием изменения ориентации (например, путем вращения) отдельных атомных групп. Подобные превращения происходят в шпинелях, содержащих катионы переходных металлов (например, Мп +, Си +) с асимметричным анионным окружением, переход материала из ферромагнитного в парамагнитное состояние за счет ориентации атомных магнитных моментов и т. д. К ориентационным превращениям типа порядок — беспорядок можно отнести переход между высокотемпературной а н-формой 2 a0-Si02 и низкотемпературной a i-формой этого соединения, структуры которых настолько близки, что достаточно очень небольшого смещения атомов в структуре, чтобы вызвать указанное превращение. При позиционном изменении степени упорядоченности происходит перераспределение атомов между узлами кристаллической решетки, что связано с диффузией атомов. Подобного рода медленные превращения приводят к образованию так называемых сверхструктур, обусловливающих появление дополнительных дифракционных отражений на рентгенограммах веществ. Для шпинелей, например, имеющих два типа катионных узлов (октаэдрические и тетраэдрические позиции в плотноупакованной кислородной решетке), подобные переходы особенно характерны и происходят за счет перераспределения катионов по этим позициям. Такого же рода переходы наблюдаются в оливинах, пироксенах, полевых шпатах. Например, в калиевом полевом шпате К20- А Оз-бЗЮг, образующим три полиморфные модификации две моноклинные — санидин и адуляр, объединяемые часто под общим названием ортоклаз, и одну триклинную — микроклин, обнаружено значительное различие в степени упорядоченности атомов Si и А1 по тетраэдрическим позициям структуры. В высокотемпературном ортоклазе имеется лишь частичная упорядоченность, а при понижении температуры за счет перераспределения атомов достигается [c.55]

Из результатов, которые.были получены при изучении зависимос/ги удельной магнитной восприимчивости железоугольных катализаторов с различными степенями заполнения и которые приведены на рис. 1 и 2, следует, что при уменьшении количества железа на поверхности, постепенно исчезает зависимость магнитного момента от напряженности магнитного поля, которая характерна для компактного ферромагнетика. Это указывает на то, что при уменьшении количества железа на поверхности угля образувэтся все более мелкие кристаллы, общее количество которых по отношению ко всему количеству железа можно рассматривать как незначительную примесь. Оценка количества ферромагнитной примеси по методу Хонда приводит к выводу, что-всегда имеется дефицит между общим количеством нанесенного железа и тем количеством железа в кристаллах, которое может быть определено по методу Хонда. Так, при малых заполнениях доля кристаллов по такой оценке стремится практически к нулю, как это видно из рис. 3. Отсюда следует, что при предельно малых заполнениях наиболее вероятным физическим состоянием нанесенного железа является атомное состояние. При этом, естественно, не исключено, что помимо железа на поверхности угля в виде атомов имеются скопления атомов в крупные частицы и соотносительное количество железа в виде атомов и в виде частиц какой-то крупности определяется степенью заполнения. Если только в образцах помимо железа в виде кристаллов имеется железо в атомном или близком к нему состоянии, то нагревание образцов при высокой температуре должно привести к увеличению магнитного момента, который будет указывать на рост размеров частиц, причем увеличение размеров последних не может происходить без притока строительных частиц. Таким образом, термоостаточное наматничивание образцов должно существенно зависеть от концентрации железа на поверхности и от его состояния перед спеканием. Из термомагнитного [c.144]

Другие типы магнитного поведения обнарунсепы у некоторых твердых тел, когда вследствие взаимодействий особого типа отдельные атомные или ионные магниты ориентируются определенным образом друг относительно друга. В таких ферромагнитных материалах, как железо, результатом этих взаимодействий оказывается то, что в области кристалла, так называемом домене , который может содержать миллионы атомов, все магниты точно параллельны друг другу. В ненамагничепиом железе направления намагничивания различных доменов соверщенно произвольны. Однако в магнитном поле отдельные моменты стремятся расположиться параллаттьно полю, так что домены взаимно усиливают друг друга (см. рис. 19). Вследствие этого железо имеет гораздо большую восприимчивость, чем парамагнитные материалы. Если [c.53]

Примерно шести связям на атом. Для объяснения этих экспериментальных данных Паулинг ввел дополнительное предположение о возможности гибридизации некоторых Зс -орбит с 4 - и 4р-орбитами с образованием связывающих орбит. При этом другие З -орбиты могут быть и непригодны для образования связи (атомные орбиты). Ферромагнитный момент насыщения железа, кобальта и никеля, по-видимому, обусловлен неспарен-ными, несвязывающими электронами в этих атомных орбитах. Приняв эту гипотезу, можно дать следующее наглядное изображение электронной структуры переходных металлов первого большого периода периодической таблицы. Магнитный момент насыщения железа равен 2,22 магнетона Бора. Следовательно, из восьми электронов сверх оболочки аргона 5,78 составляют валентные электроны (связывающие) и 2,22 — неподеленные электроны на несвязывающих орбитах. [c.16]

Примерами фазовых переходов, когда характерные черты атомного распределения остаются неизменными, являются различные переходы порядок — беспорядок низкотемпературные фазовые переходы в галогенидах аммония, в которых упорядоченное расположение колеблющихся групп NH4 заменяется расположением с произвольной ориентацией [41 превращения в галогенводо-родных кислотах, связанные с взаимной разориентацией осей молекул и диполя [51 переходы, обусловленные разупорядочением в ориентации ионов и их слегка искаженного окружения в шпинелях, содержащих асимметрические ионы переходного металла (Мп " ) [61. Наконец, примером могут служить переходы магнитных материалов из ферромагнитного в парамагнитное состояние (точки Кюри и Нееля), связанные с понижением степени ориентации атомных магнитных моментов. Все эти явления относятся к ориентационному разупорядочению в кристаллах. Наблюдается также позиционное разупорядочение. Например, в иодистом серебре при низких температурах (Р Agi) ионы серебра образуют упорядоченную решетку выше точки перехода (а Agi) ионы Ag размещаются хаотически [7[. К этому же типу разупорядочения относится переход вюрцит-сфалерит в соединениях, аналогичных сульфиду цинка [3]. [c.618]

Однако для теоретических целей интенсивность намагничения лучше выражать в магнетонах -Бора на атом. В ферромагнитных материалах при данной температуре с ростом напряженности ПОЛ1Я интенсивность намагничения быстро возрастает до насыщения, после чего она растет очень слабо по линейному закону. Это соответствует равновесию между магнитным полем, стремящимся установить параллельно все магнитные моменты, и тепловой энергией, разрушающей это построение. При желании можно провести измерения при двух или трех различных напряженностях поля и экстраполировать полученные данные до поля, равного нулю, чтобы получить соответствующую данной температуре спонтанную намагниченность. Однако обычно достаточно измерить магнитный момент насыщения в одном постоянном поле большой напряженности. Точкой Кю(ри называют температуру, при которой в чистом металле или однофазном сплаве исчезает ферромагнетизм она не связана со структурными превращениями. Эти два свойства зависят только от химического состава и атомно-кристаллической структуры сплава, а не от его предистории или термической обработки за исключением тех случаев, когда они влияют на структуру. [c.304]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология