Ферромагнетизм

Ферромагнетизм – одно из магнитных состояний материи, характеризуемое параллельной ориентацией магнитных моментов атомных носителей магнетизма. Вещества, способные принимать состояние ферромагнетизма называются ферромагнетиками. К ферромагнетикам относятся Fe, Ni, Co, их соединения и сплавы, а так же некоторые сплавы Mn, Ag и др. При относительно низких температурах ферромагнетиками являются некоторые элементы из ряда лантаноидов (Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm).

Установлено, что все ферромагнетики характеризуются:

§ кристаллическим строением;

§ большим положительным значением магнитной восприимчивости (магнитной проницаемости), а так же существенной и нелинейной зависимостью магнитной проницаемости от напряженности поля и температуры;

§ способностью намагничиваться до насыщения при обычных температурах, даже в слабых магнитных полях;

§ гистерезисом – зависимостью магнитных свойств от предшествующего магнитного состояния;

§ точкой Кюри – температурой, выше которой материал теряет ферромагнитные свойства [4], [5].

В 1907 г. Вейсс высказал ряд предположений, относительно магнитной структуры ферромагнетиков:

§ вследствие особенности структуры ферромагнетиков, внутри них всегда действуют мощные внутримолекулярные поля, вызывающие самопроизвольное (спонтанное) намагничивание ферромагнетика даже при отсутствии внешнего магнитного поля;

§ при H = 0 энергетически выгодным является такое состояние, при котором ферромагнитное тело разбивается на большое число областей макроскопического размера с равновероятным распределением направлений магнитных моментов, вследствие чего результирующий магнитный момент тела оказывается равным нулю. Эти области принято называть доменами (рис. 2.3). В последствие, справедливость гипотез Вейсса была подтверждена экспериментально.

Рис. 2.3. Доменная магнитная структура ферромагнетика (при H =0)