Ферромагнетизм

Ферромагнетики – вещества, способные намагничиваться очень сильно (их внутреннее поле может в 10 ² – 10 ⁶ раз превышать внешнее поле) . К ним относятся Fe, Co, Ni, ферриты (ферромагнитные полупроводники).

Ферромагнетики в 10 ¹⁰ раз превосходят намагничивание диа- и парамагнетиков. Намагничивание от зависит сложным образом (см. рис.3).

Характерной особенностью ферромагнетиков является то, что зависимость от определяется предысторией намагничивания ферромагнетика. Это явление получило название магнитного гистерезиса (запаздывания), рис.4.

	Если намагнитить ферромагнетик до насыщения, а затем начать уменьшать напряженность , то уменьшение описывается кривой 1-2, лежащей выше кривой 1-0. При = 0, 0 наблюдается остаточная намагниченность . С наличием остаточного намагничивания связано существование постоянных магнитов. Намагничивание обращается в ноль под действием поля , имеющего
Рис.4.

противоположное направление. называется коэрцитивной силой. При дальнейшем увеличении поля, ферромагнетик перемагничивается. Под действием переменного магнитного поля намагниченность изменяется в соответствии с кривой 1-2-3-4-5-6-1, которая называется петлей гистерезиса. Одному и тому же соответствует несколько значений .

Различные ферромагнетики дают разные гистерезисные петли. Ферромагнетики с коэрцитивной силой = 1А/см с узкой петлей гистерезиса называются мягкими ферромагнетиками, с большой - от нескольких 10 до 1000 А/см, называются жесткими.

Величины определяют применимость ферромагнетиков для тех или иных целей.

Жесткие ферромагнетики (углеродистые и вольфрамовые стали) применяются для изготовления постоянных магнитов. Мягкие: мягкое железо, сплав железа с никилем, – для изготовления сердечников трансформаторов.

Для каждого ферромагнетика существует температура, называемая точкой Кюри, при которой он теряет свои магнитные свойства. При нагревании образца выше точки Кюри ферромагнетик превращается в обычный парамагнетик.

Процесс намагничивания ферромагнетика сопровождается изменением его линейных размеров и объема. Это явление получило название магнитострикции.

Ферромагнетик имеет доменную структуру(рис.5).

Выше температуры Кюри доменная структура разрушается. В последнее время приобрели большое значение полупроводниковые ферромагнетики – ферриты. Химические соединения типа MeO Fe2O3, где MeO – ион двухвалентного металла (Mn, Co, Ni, Cu, Mg, Zn, Cd, Fe). Они отличаются заметными ферромагнитными свойствами и большим удельным электросопротивлением (в 10 9 раз больше, чем у металлов). Ферриты применяются для изготовления постоянных

Рис.5.

магнитов, ферритовых антенн, сердечников радиочастотных контуров, для покрытия пленок в магнитофонах и видеомагнитофонах, элементов оперативной памяти ЭВМ.