БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (ФЕ)

Лит.: Акулов Н. С., Ферромагнетизм, М. – Л., 1939; Бозорт Р., Ферромагнетизм, пер. с англ., М., 1956; Вонсовский С. В., Шур Я. С., Ферромагнетизм, М. – Л., 1948; Дорфман Я. Г., Магнитные свойства и строение вещества, М., 1955; Туров Е. А., Физические свойства магнитоупорядоченных кристаллов, М., 1963; Теория ферромагнетизма металлов и сплавов. Сб., пер. с англ., М., 1963; Ахиезер А. И., Барьяхтар В. Г., Пелетминский С. В., Спиновые волны, М., 1967: Туров Е. А., Петров М. П., Ядерный магнитный резонанс в ферро- и антиферромагнетиках, М., 1969; Сверхтонкие взаимодействия в твердых телах, пер. с англ., М., 1970; Вонсовский С. В., Магнетизм. М., 1971; Becker R., Doring W., Ferromagnetismus, B., 1939; Kneller E., Ferromagnetismus, B., 1962; Magnetism, v. 1–4, N. Y. – L., 1963–66; Amorphous magnetism, L. – N. Y., 1973; Goodenough J. B., Magnetism and the Chemical Bond, N. Y. – L., 1963.

С. В. Вонсовский.

Рис. 2. Кривая безгистерезисного намагничивания (0 В m) и петля гистерезиса поликристаллического железа. Значению индукции В mсоответствует намагниченность насыщения J s.

Рис. 1. Ферромагнитная (коллинеарная) атомная стуктура гранецентрированной кубической решётки ниже точки Кюри Q; стрелками обозначены направления атомных магнитных моментов; J s— вектор суммарной намагниченности.

Рис. 3. Зависимость намагниченности J от напряжённости магнитного поля Н для трёх главных кристаллографических осей монокристалла железа (тип решётки — объёмно-центрированная кубическая, [100] — ось лёгкого намагничивания).

Рис. 4. Схематическое изображение температурной зависимости намагниченности насыщения J sферромагнетика, Q — точка Кюри.

Ферромагнети'зм сла'бый,см. Слабый ферромагнетизм.

Ферромагне'тики,вещества (как правило, в твёрдом кристаллическом состоянии), в которых ниже определённой температуры ( Кюри точки Q) устанавливается ферромагнитный порядок магнитных моментов атомов или ионов (в неметаллических кристаллах) или моментов коллективизированных электронов (в металлических кристаллах, см. Ферромагнетизм ) . Среди химических элементов ферромагнитны переходные элементы Fe, Со и Ni (3 d -металлы) и редкоземельные металлы Gd, Tb, Dy, Но, Er (табл. 1).

Табл. 1. — Ферромагнитные металлы

* J s0– намагниченность единицы объёма при абсолютном нуле температуры.

Для 3 d -металлов и Gd характерна коллинеарная ферромагнитная атомная структура, а в остальных редкоземельных Ф. – неколлинеарная (спиральная и др.; см. Магнитная структура ) . Ферромагнитны также многочисленные металлические бинарные и более сложные (многокомпонентные) сплавы и соединения упомянутых металлов между собой и с др. неферромагнитными элементами, сплавы и соединения Cr и Mn с неферромагнитными элементами (т. н. Гейслеровы сплавы), соединения ZrZn 2и Zr xM 1-xZn 2(где М – это Ti, Y, Nb или Hf, 0 £ x £ 1) , Au 4V, Sc 3In и др. (табл. 2), а также некоторые соединения металлов группы актинидов (например, UH 3).

Табл. 2. — Ферромагнитные соединения

Особую группу Ф. образуют сильно разбавленные растворы замещения парамагнитных атомов, например Fe или Со в диамагнитной матрице Pd. В этих веществах атомные магнитные моменты распределены неупорядоченно (при наличии ферромагнитного порядка отсутствует атомный порядок). Ферромагнитный порядок обнаружен также в аморфных (метастабильных) металлических сплавах и соединениях, аморфных полупроводниках, в обычных органических и неорганических стеклах, халькогенидах (сульфидах, селенидах, теллуридах) и т.п. Число известных неметаллических Ф. пока невелико. Это, например, ионные соединения типа La 1-xCa xMnO 5(0,4 > x > 0,2), EuO, Eu 2SiO 4, EuS, EuSe, EuI 2, CrB 3и т.п. У большинства из них точка Кюри лежит ниже 1 К. Только у соединений Eu, халькогенидов, CrB 3значение Q ~ 100 К.

Лит. см. при ст. Ферромагнетизм.

С. В. Вонсовский.

Ферромагни'н,то же, что магнон.

Ферромагни'тная плёнка,см. Магнитная тонкая плёнка.

Ферромагни'тный резона'нс,одна из разновидностей электронного магнитного резонанса; проявляется в избирательном поглощении ферромагнетиком энергии электромагнитного поля при частотах, совпадающих с собственными частотами w 0прецессии магнитных моментов электронной системы ферромагнитного образца во внутреннем эффективном магнитном поле Н эф.Ф. р. в более узком смысле – возбуждение колебаний типа однородной (во всём объёме образца) прецессии вектора намагниченности J ( спиновых волн с волновым вектором k = 0), вызываемое магнитным СВЧ-полем H ^, перпендикулярным постоянному намагничивающему полю H 0. Однородный Ф. р., как и электронный парамагнитный резонанс (ЭПР), может быть обнаружен методами магнитной радиоспектроскопии. Поскольку магнитная СВЧ-восприимчивость (а следовательно, и поглощение) пропорциональна статической магнитной восприимчивости c 0= J s /H 0 , где J s– намагниченность насыщения ферромагнетика, то при Ф. р. поглощение на несколько порядков больше, чем при ЭПР. Благодаря спонтанной намагниченности ферромагнетика поле Н эфможет существенно отличаться от внешнего поля H 0(из-за магнитной анизотропии и размагничивающих эффектов поверхности образца; см. Размагничивающий фактор ) , обычно Н эф(0 даже при H 0= 0 («естественный» Ф. р.). Основные характеристики Ф. р. – резонансные частоты, релаксация, форма и ширина линий поглощения, нелинейные эффекты – определяются коллективной многоэлектронной природой ферромагнетизма. Квантовомеханическая теория Ф. р. приводит к тому же выражению для частоты Ф. р. w 0, как и классическому рассмотрение w 0= g Н эф, где g = g m Б/ – магнитомеханическое отношение, g – фактор спектроскопического расщепления ( Ланде множитель ) , m Б– магнетон Бора, = h/ 2p – Планка постоянная. Через Н эфчастота w 0зависит от формы образца, от ориентации H 0относительно осей симметрии кристалла и от температуры. Наличие доменной структуры в ферромагнетике усложняет Ф. р., приводя к возможности появления нескольких резонансных пиков.