2. Феро- та феримагнетики.

Феромагнетики – речовини, у яких нижче певної температури (точки Кюрі Тк) реалізується магнітовпорядкований стан, з самодовільною намагніченістю. Вона зумовлена взаємно паралельною орієнтацією магнітних моментів атомів або іонів (в неметалах) або магнітних моментів усуспільнених електронів (в металах).

До феромагнетиків належать так звані перехідні метали Fe,Co та Ni і рідкісноземельні метали Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm;феромагнітні також чисельні металічні бінарні і складні сплави вказаних металів між собою та з іншими неферомагнітними елементами, сплави і сполуки Сr і Mn з неферомагнітними елементами тощо. Феромагнітний порядок виявлено також в багатьох аморфних металічних сплавах (металічне скло) і аморфних напівпровідниках, в звичайному органічному та неорганічному склі і т.п.

Явище феромагнетизму пов‘язане з утворенням в речовині таких структур, за яких в границях макроскопічних областей, котрі називаються магнітними доменами, магнітні моменти електронів виявляються зорієнтованими паралельно один одному і в одному напрямку.

Зі збільшенням напруженості зовнішнього магнітного поля зростає намагніченість і магнітна індукція. Під впливом зовнішнього магнітного поля зростають ті домени, у котрих магнітні моменти зорієнтовані у напрямі поля, і навпаки зменшуються розміри інших доменів; а також відбувається переорієнтація магнітних моментів в напрямі зовнішнього поля. Значення намагніченості залежить від “ магнітної передісторії “ зразка, що робить залежність від неоднозначною (магнітний гістерезис). Зміна намагніченості феромагнетика відстає від зміни напруженості зовнішнього магнітного поля. Крива 1 відповідає залежності при первинному намагніченні. При намагніченість досягає максимального значення ,і при подальшому збільшенні не змінюється; при цьому всі домени виявляються зорієнтованими в напрямі поля (магнітне насичення).

Якщо зменшувати від + до залежність від опишеться кривою 2. Величина J=Jr при H=0 називається залишковою намагніченістю; а величина H=Hc ,при якій J=0, коерцитивною силою. При зміні H від –Hм до +Hм залежність J від H зображується кривою 3. Криві 2 і 3 утворюють петлю гістерезису.

Феримагнетики – важливий клас магнітних матеріалів. До них належать, зокрема, ферити – комплексні оксиди перехідних металів, утворювані оксидом заліза і оксидами деяких інших металів. Властивості феримагнетиків також тісно пов‘язані з їх кристалічною структурою. В не дуже сильних магнітних полях вони поводять себе подібно до феромагнетиків. За відсутності зовнішнього поля вони розбиваються на домени, мають характерну криву намагнічення з насиченням та гістерезисом. Для них характерна значно менша, порівняно з феромагнетиками, величина намагніченості насичення; а також температурна залежність.

Величезна більшість феримагнетиків належить до діелектриків та напівпровідників і відзначається високим питомим опором. З цим пов‘язані можливості їх широкого застосування в ВЧ-та НВЧ-пристроях, оскільки в них дуже малі втрати на вихрові струми в змінних електромагнітних полях навіть дуже високих частот.