Температура антиферромагнитного перехода

Антиферромагнитные вещества — магнитно упорядоченные вещества с характеристической температурой, при которой на кривой магнитной восприимчивости выявляется резко выраженный максимум. Эта температура названа температурой антиферромагнитного перехода или температурой Нееля (названной так по имени Л. Нееля, впервые проанализировавшего это явление). Температурные зависимост,и восприимчивости в области более высоких температур согласуются с уравнением (XIV.10) при отрицательных значениях парамагнитной температуры Кюри. Ниже [c.818]

Исследования внутренних эффективных полей на ядрах мессбауэровских изотопов и изучение механизма их происхождения чрезвычайно важны для понимания природы возникновения ферромагнитных, антиферромагнитных и ферримагнитных состояний. Исследование температурой зависимости величины внутреннего эффективного поля на ядре в магнитных веществах дает возможность исследовать магнитные фазовые превращения, определять значе-ния критической температуры магнитного перехода. [c.214]

Изотопические эффекты при фазовых переходах. В твёрдых телах при изменении температуры или в результате внешнего воздействия (например, в магнитном поле, или под давлением) могут происходить фазовые превращения, например, переход металла из нормального состояния в сверхпроводящее, переход металл-диэлектрик, переход из парамагнитного в магнитоупорядоченное состояние (типа ферро- или антиферромагнитного), переход параэлектрик-сегнетоэлектрик. Замещение одного изотопа другим приводит к смещению фазовой диаграммы материала. Исследование таких эффектов часто позволяет прояснить природу фазовых переходов. Существует огромное количество публикаций на тему изотопических эффектов при фазовых переходах, которое не представляется возможным рассмотреть в данном обзоре. Мы отметим лишь некоторые работы, имеющие определённый (иногда исторический) интерес, отправляя заинтересованного читателя к опубликованным обзорам. [c.93]

Для простоты будем считать, что спин каждого магнитного атома равен 1/2. Значит, ориентироваться он может лишь двумя способами. Если перевернуть один из магнитиков, то энергия магнетика повысится по атомным масштабам довольно значительно. Обозначим ее изменение буквой J. Оценить 3 можно, заметив, что температура фазового перехода из парамагнитного состояния в магнито-упорядоченное по порядку величины определяется значением J. Температуру фазового перехода в ферромагнитное состояние Тс называют температурой Кюри, а температуру TN перехода в антиферромагнитное состояние — температурой Нееля [c.303]

Т аблица 12.1. Температуры фазовых переходов в ферромагнитное Тс, ферримагнитное Тс/) и антиферромагнитное Тн состояния [c.284]

У антиферромагнитных веществ, как и у ферромагнитных, имеется температура, при которой антиферромагнетизм переходит в парамагнетизм (температура Нееля Гм). Чем сильнее антиферромагнитные взаимодействия в кристалле, тем выше Т . [c.206]

Общей характерной особенностью для подавляющего большинства алмазов, а также образцов сплавов является переход их в антиферромагнитное состояние после отжига в интервале температур 1020—1170 К и при наличии максимумов намагниченности после термообработки при 820—1020 К (рис. 161, а). [c.444]

Термостатирование образцов ЭПР позволяет получить много новой информации спиновой системе и ее взаимодействии с окружением. В первом приближении -фактор, константы сверхтонкого взаимодействия н другие параметры спинового гамильтониана от температуры не зависят. От температуры зависят такие важные параметры, как ширина линии АН, форма линии, а также времена релаксации Т% и Гг. Последние подробно рассматриваются в гл. 11. Некоторые спиновые системы имеют такие короткие времена релаксации, что их можно исследовать только при гелиевых температурах. У других спиновых систем времена релаксации так велики, что они легко насыщаются и для их наблюдения требуются мощности порядка микроватт. Особенно резкие изменения АН, Тх и Гг, формы линии и ее интенсивности происходят при фазовых переходах кристаллов, таких, как плавление и магнитные фазовые переходы (например, переход из парамагнитного состояния в антиферромагнитное). [c.291]

Свойства гейзенберговских антиферромагнетиков в магнитном поле таковы. Ниже и выше точки перехода магнитное поле вызывает появление отличного от нуля полного момента М, направленного по Ь. Магнитная восприимчивость конечна при любой температуре. При этом Ь почти не меняет своего значения, если Ь достаточно мало. Так как антиферромагнитный порядок не порождается магнитным полем, то и при конечном поле Ь фазовый [c.23]

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]

Закись никеля антиферромагнитна с точкой Кюри около 240° С [46]. Вблизи этой температуры происходят аномальные изменения теплоемкости и коэффициента теплового расширения, а также изменяется структура решетки [47]. Однако этот переход не оказывает никакого влияния на каталитические свойства образца. Возможно, что в точке Кюри имеет место лишь аномалия температурного коэффициента катализируемой реакции [48]. Антиферромагнетизм закиси никеля указывает на существование обменных сил между соседними ионами никеля через промежуточный ион кислорода. Вполне возможно, что механизм электропроводности NiO зависит от природы этих сил. [c.77]

Исследование спектров Мессбауэра ферритина было выполнено при нескольких температурах [77, 82, 84, 85]. При 77 К или выше в спектре наблюдаются две линии, а при 4 К — шесть линий. Между 20 и 45 К по мере повышения температуры наблюдался постепенный переход от спектра из шести линий к спектру из двух линий. Такое поведение свидетельствует о суперпарамагнетизме частиц, размеры которых отличаются не больше чем на 100 А. Шесть линий в спектре обусловлены расщеплением энергетических уровней под действием магнитного поля на ядрах железа. Сверхтонкая структура спектра и магнитные измерения показали, что железосодержащие ядра ферритина антиферромагнитны [82, 84]. Наблюдаемый магнитный момент, возможно, обусловлен некомпенсированным спином, возникающим из-за статистического разброса в числе занятых мест за счет двух магнитных подрешеток в очень маленьких частицах [86]. Квадрупольное расщепление, приводящее к спектру из двух линий, свидетельствует о градиенте электрического поля, вызванном несимметричным распределением атомов кислорода вокруг ядра железа. [c.314]

Можно ожидать перехода от слабого парамагнетизма в верхнем ряду актиноидов (актиний—плутоний) к антиферромагнитному состоянию при низких температурах у урана, нептуния и плутония. Тяжелые актиноиды от америция до менделеевия, по-видимому, могут, так же как тяжелые лантаноиды, обладать ферро- и антиферромагнитными состояниями при низких температурах. Нобелий и лоуренсий, по-видимому, так же как иттербий и лютеций, должны быть парамагнетиками. Все актиноиды, кроме актиния, тория, нобелия и лоуренсия, вероятно, образуют ферро-и антиферромагнитные соединения. [c.70]

До температуры 0,08 К у хрома не обнаружена сверхпроводимость. В термопаре хром — платина хром проявляет положительную т. э. д с. по отношению к платине при температурах выше 293 К. Абсолютный коэффициент т. э. д. с. е претерпевает резкое изменение около 313 К. Т. э. д. с. пары хром — платина при 373 К достигает 2,5 мВ. Постоянная Холла при комнатной температуре 7 =-t-3,63-10 ° муКл. Магнитная восприимчивость х хрома возрастает с ростом температуры. При 273 К она составляет -t-3,5-10- , а при 1713 К -(-4,3-10-5. Температура Нееля для хрома 7 дг = 312 К ниже этой температуры хром переходит из парамагнитного в антиферромагнитное состояние. Работа выхода электронов ф=4,58 эВ для поликристаллического материала. Работа выхода для граии монокристалла (111) равна 3,88 эВ, для грани (110) ф=4,70 эВ, для грани (112) ф=4,05 эВ. [c.370]

При выполнении некоторых условий данные о магнитном насыщении могут дать сведения о распределении катионов в фер-римагнитных окислах со структурой шпинели [24а]. У антифер-ромагнитных окислов обнаружено слабое искажение кристаллических структур при парамагнитно-антиферромагнитном переходе (температура Неля) в результате этого сверхобменного взаимодействия [4]. [c.309]

Из этой оценки видно, что дицоль-дицольные взаимодействия между магнитными моментами могут сцособствовать их взаимной упорядоченной ориентации только цри очень низких температурах — около 1 К. Однако, в реальных веществах с упорядоченной магнитной структурой ферромагнитное, ферримагнитное и антиферромагнитное состояния возникают и при высоких температурах в несколько сотен кельвинов. В табл. 12.1 даны температуры фазовых переходов в некоторых ферромагнетиках (Гс), ферри- (Гс/) и антиферромагнетиках (Г ). [c.284]

В качестве объекта исследования мы выбрали гель СГ2О3, который очень активен в реакциях гидрирования уже при температурах, близких к комнатным. Наличие антиферромагнитного перехода при 34—36° С позволяло надеяться также, что в результате изучения связи магнитных свойств с каталитическими удастся установить, может ли иметь место влияние обменных взаимодействий на катализ. [c.158]

Единственное исключение из этой закономерности превращение ОЦК -Ре-> ГЦК 5-Ре, происходящее при нагреве выше 911°С, которое лежит в основе термической обработки стали и чугуна. Однако при 1394°С происходит нормальное превращение ГЦК у-Ре -> ОЦК 5-Ре, связанное с термическим расщеплением Зй/ -оболочки. Уникальный переход обусловлен наличием у Ре четьфех не спаренных Зс/- орбиталей, определяющих магнитный. момент на ато.ме Ре, и двух расщепленных Зй -орбиталей. Перекрытие таких Зй -оболочек и обусловливает ОЦК структуру а -Ре при те.мпературах ниже 911°С. Переход а -Ре у-Ре связан Ь ферро.магнитным состояние 1 железа при температурах ниже 768°С и антиферромагнитным состоянием а (Р)-Ре в интервале температур 768-911°С. При 911°С происходит переход антиферро-магнитного ОЦК нм (Р)-Ре в парамагнитное ГЦК у-Ре и, следовательно, это превращение не представляет исключения из общей последовательности переходов. [c.35]

ИОД действием магнитного ноля достаточно высокой напряженности такие вещества переходят в ферромагнитное состояние. Напри.мер, ниже 85 К диспрозий ферромагнитен, а при более высоких температурах он превращается в антиферромагнитную фазу. Под действием енешнего магничного поля ферромагнитное состояпие может быть сохранено ири температурах выше 85 К. вплоть до точки Нееля (179 К). [c.143]

Магнитные и диэлектрические свойства кристаллов BiMnOg изучены в [105] в интервале температур 4,2—250 К. Определена точка Нееля. Парамагнитная восприимчивость обнаруживает отклонение от закона Кюри—Вейсса. Диэлектрические свойства в парамагнитной области отличаются от таковых в антиферромагнитной области. Аномальные магнитные свойства у висмутсодержащих манганитов отмечены авторами [106]. Магнитные свойства твердых растворов на основе манганатов лантана и висмута также изучены в [107]. Замещение ионов La на ионы В1 вызывает переход из ферромагнитного в антиферромагнитное состояние, в то время как В1МпОз является ферромагнитным. Этот результат объясняется авторами [107] в терминах сверхобменного взаимодействия анионов с локальными нарушениями кристаллической структуры. [c.253]

Если ядро обладает магнитным полем, наблюдается полное снятие спинового вырождения всех энергетических уровней ядра. Для железа это сверхтонкое магнитное взаимодействие приводит к расщеплению состояний с I, равным 7а и /г, соответственно на 4 и 2 подсостояния. При выполнении соответствующих правил отбора разрешены все 6 переходов, так что спектр должен состоять из 6 линий. Магнитное ноле может быть внутренним, как в случае ферромагнитных или антиферромаг-нитных веществ, или внешним. Наличие внутреннего магнитного поля предполагает магнитное упорядочение, зависящее от температуры и размера частиц. Например, антиферромагнитное упорядочение а-РегОз, проявляющееся в сверхтонком магнитном расщеплении мёссбауэровского спектра, происходит, только если диаметр частиц превышает 26 нм. Веществу с меньшими [c.436]

Такой переход в антиферромагнитное состояние наблюдался в случае кристаллов ДФПГ при низких температурах на резонанс- [c.141]

Анализ ширины линий ЭПР показал, что в той же области температур, где происходит переход ДФПГ в антиферромагнитное состояние, линия поглощения сильно уширяется. Однако вплоть до Т = 0,35° К, т. е. в парамагнитной области, ширина линии ЭПР в ДФПГ хорошо описывается теорией обменного сужения Андерсона — Вейса (9]. Ранее, в гл. I уже говорилось об этой теории. Андерсон и Вейс рассмотрели модель произвольной модуляции резонансной частоты частотой обменных взаимодействий. Анализ этой математической модели приводит к следующему соотношению между частотой обмена е и наблюдаемой шириной линии (в частотных единицах) Асо [c.142]

Под метамагнетиками в настоящее время понимаются антиферромагнетики, у которых эффективное поле магнитной анизотропии больше эффективного поля обменного взаимодействия На > Я . Типичное поведение кривых намагничивания метамагнетиков на примере РеВг2 демонстрирует рис. 30.19. При Т < Tn и поле Я = Яо вещество переходит из антиферромагнитной фазы в ферромагнитную, минуя фазу с опрокинутыми подрешетками (спин-флоп фазу). Ниже приводятся температура упорядочения и значение поля перехода [c.604]

Тербий — ферромагнетик. Магнитная восприимчивость а=ТЬ при комнатной температуре х = + 12Ю-10 . Температура перехода в ферро-магнигное состояние (точка Кюри) Тк=221 К. Температура перехода в антиферромагнитное состояние (точка Нееля) Тк=229 К. [c.577]

Метод дифракции нейтронов позволяет установить расположение положительных и отрицательных спинов в антиферромагнитном кристалле их взаимодействие с магнитным моментом нейтронов обусловливает различное рассеяние. Так, вМпРг, который имеет структуру рутила (рис. 18.2), моменты атомов марганца в ряду октаэдров с общими ребрами имеют положительную ориентацию, а в соседних рядах — отрицательную ориентацию. Температура перехода Нееля для МпРг равна 72 К, а температура Кюри 0 равна —ИЗ °С. [c.819]

Переходы в твердой фазе весьма разнообразны по своей природе. Часто встречаются, например, переходы в магнитных материалах, связанные с превращением вещества из одного магнитного состояния в другое. Одно из таких превращений обнаружено в ауэрите МпЗа, оно состоит в переходе этого вещества из упорядоченного антиферромагнитного состояния с противоположно направленными (антипараллельными) спинами в парамагнитное состояние. Измерения истинной теплоемкости ауэрита, результаты которых представлены на рис. 60, обнаруживают аномалию теплоемкости с максимумом при температуре 47,9° К (точка Нееля). Из рис. 60 хорошо видно, что теплоемкость является весьма чувствительным параметром при изучении магнитных переходов- Так, теплоемкость МпЗг в точке перехода более чем в 20 раз превышает теплоемкость кристаллической решетки. Резкое возрастание теплоемкости позволяет легко обнаруживать подобные переходы и измерять их температуру. [c.249]

Закись железа (вюстит) кристаллизуется в структуре В1 [8—13]. Кубическая гранецентрированная решетка вюстита устойчива до 90 °К, при более низкой температуре она претерпевает ромбоэдрическое искажение [14—16]. Температура Нееля = 198 °К, ниже ее вюстит переходит из парамагнитного в антиферромагнитное состояние [16, 17]. Изменение параметра а (в A) кристаллической решетки Fei a 0 в зависимости от состава х хорошо описывается уравнением прямой линии [9—12, 18]. Так, согласно [9] [c.106]

Ферромагнитные ( f f ) и антиферромагнитные ( f ) вещества (ферромагнетики, соответственно антиферромагнетики). Параллельное или антинараллельное расположение магнитных моментов наблюдается у этих веществ ниже некоторой температуры, называемой точкой Кюри для перехода f t f / и точкой Нееля для перехода t i 1 (Выше этой температуры магнитные моменты переориентированы.) Рассеяние нейтронов такими решетками резко отличается от рассеяния парамагнитными решетками. [c.220]

По своим магнитным свойствам наиболее интересны соединения урана с элементами V и VI групп периодической системы. Эти соединения способны переходить из парамагнитного в ферро- или анти-ферромагнитное состояние при довольно высоких температурах (как правило, 100, а иногда даже 200° К). Причины, вызывающие эти переходы, до настоящего времени еще не ясны. Большинство соединений исследовалось в виде поликристаллических образцов при температуре несколько выше 80° К в магнитном поле не сильнее 10—20 кэ их магнитная структура за исключением нескольких соединений (UAs, UPj, UOS и UOTe) еще не достаточно известна. Наличие таких переходов косвенно подтверждается тем, что моменты насыщения для ферромагнитных соединений значительно меньше ожидаемых, т. е. вычисленных на основании значений эффективных моментов, определенных в парамагнитной области (ср., например, данные табл. 7.2). Подтверждают наличие этих переходов также и нейтронографические исследования, исследования гальвано-маг-нитного эффекта и калориметрические измерения. Например, магнитный момент атома урана, определенный из нейтронографических данных для UP2 в антиферромагнитной области, составляет только 1 Ав, что вдвое меньше расчетного [75]. Изменение энтропии при переходе UOTe из парамагнитного в антиферромагнитное состояние, вычисленное на основании низкотемпературных калориметрических измерений, составляет 1,07 кал моль-град) [69]. Эта величина ниже теоретической [1,38 кал моль-град)] для спина s = Va и для ряда других соединений урана. Это может быть в какой-то степени связано с сохранением ближнего порядка при температурах, значительно превышающих температуру Кюри или температуру Нееля. [c.229]

Уменьшение членов, ответственных за антиферромагнитную связь, видимо, также является причиной наблюдаемого роста температуры Кюри при переходе от R2Feir к RFea (фиг. 3). В. предыдущих рассуждениях в расчет никак не принимались изменения формы Зс -полос. Если функция плотности состояний вблизи поверхности Ферми существенно меняется в разных соединениях, то можно ожидать, что будут также различаться и соответствующие члены, содержащие собственную энергию. Низ- [c.170]

Работы по определению теплоемкостей при низких температурах с использованием калориметра П. Г. Стрелкова в настоящее время проводятся в ряде научных учреждений. В. В. Тарасов с сотрудниками (МХТИ) ставят основной целью своих исследований экспериментальную проверку результатов, полученных на основе теории теплоемкостей цепных и слоистых структур [148]. Измерения теплоемкостей при низких температурах некоторых полимеров, имеющих цепное строение, которые осуществляются в Физическом институте ЛГУ О. Н. Трапезниковой и И. В. Сочава, направлены на изучение связи между теплоемкостью и строением молекул [20, 21]. В некоторых случаях эти измерения позволяют выделить вклад в теплоемкость, вносимый отдельными видами движений (скелетные колебания цепи, заторможенное вращение боковых радикалов и т. д.). В УПИ П. В. Гельд с сотрудниками исследовал температурную зависимость теплоемкости силицидов железа. Исследование температур, теплот и энтропий, связанных с переходом карбонатов Со, N1, Мп и Ее в антиферромагнитное состояние при низких температурах 20], было проведено И. Н. Калинкиной (Институт физических проблем АН СССР) [149]. [c.328]

В качестве еще одного примера расщепления фазового перехода можно привести рассмотренные в 20 структурные и магнитные фазовые переходы в КМпРз. Роль внепшего поля здесь играет искажение кристалла, возникающее в результате структурного перехода, которое и приводит к расщеплению магнитного перехода на два при 88,3 К возникает коллинеарная антиферромагнитная структура с ориентацией магнитных моментов вдоль ребра куба исходной фазы, параллельного оси четвертого порядка искаженного кристалла, а при температуре 81,5 К имеет место ориентационный переход, при котором магнитные моменты ложатся в базисную плоскость. [c.166]

Следует отметить, что заключение о том, что в системе, где отсутствует устойчивая неподвижная точка, фазовый переход должен быть первого рода, получено на основе анализа ренорм-групповых уравнений в пространстве 4-е.В трехмерном пространстве поведение такой системы может оказаться более сложным. Так, в антиферромагнитном ЫёЗпз не оказалось устойчивой неподвижной точки. В то же время эксперимент не показал, что имеет место фазовый переход первого рода параметр порядка уменьшается с температурой непрерывно, гистерезиса нет, однако не обнаружено и критического рассеяния, необходимого для того, чтобы фазовый переход считался переходом второго рода. Физическая природа наблюдаемого магнитного фазового перехода остается пока невыясненной. [c.232]