8 (111)

300

Antyferromagnetyzm i ferrimagnetyzm

5.33. Jeżeli każdemu atomowi w krysztale przypiszemy pewien moment magnetyczny, uzyskamy uporządkowany, przestrzenny układ momentów wypełniający sieć przestrzenną kryształu.

a)

b)

0

A A A A

A A A A

ł

A 8 A B

< i

Rys. 5.33-1. Rodzaje uporządkowania momentów magnetycznych atomów (typu A i B); a) ferromagnetyczny; b) antyferromagnetyczny; c) ferrimagnetyczny

Trzy różne przypadki ilustruje rys. 5.33-1. Na rysunku 5.33-1 a mamy podobne atomy o momentach równoległych, zgodnie zorientowanych. Na rysunku 5.33-1 b momenty sąsiadujących ze sobą podobnych atomów są skierowane przeciwsobnie, a na rysunku 5.33-lc momenty magnetyczne różnych sąsiadujących ze sobą atomów są również różnej wielkości i są ustawione przeciwsobnie. Pierwszy przypadek charakteryzuje ferromagnetyzm, drugi — antyferromagnetyzm, trzeci — ferrimagnetyzm.

Antyferromagnetyki nie są tak znane jak ferromagnetyki, chociaż wiele substancji ma sieć momentów magnetycznych tego typu. Przykładem jest tlenek żelazawy FeO i tlenek niklu NiO.

Jeśli przyjąć, że cztery atomy z rys. 5.33-1 a tworzą cząsteczkę, to moment magnetyczny takiej cząsteczki będzie czterokrotnie większy od momentu pojedynczego atomu. Natomiast „cząsteczka” z rys. 5.33-1 b miałaby wypadkowy moment magnetyczny równy zeru, a „cząsteczka” z rys. 5.33-lc miałaby wypadkowy moment magnetyczny o pośredniej wartości. Przykładem materiałów należących do ostatniego rodzaju uporządkowania magnetycznego są ferryty — substancje niemetaliczne o wysokiej oporności elektrycznej.

5.2. KRZYWE MAGNESOWANIA

Pierwotna krzywa magnesowania

5.34. Wartość indukcji magnetycznej w materiale składa się z dwu składowych

(5.34-1)

Pierwsza składowa B_Q jest indukcją pola w nieobecności materiału, tj. indukcją odpowiadającą indukcji magnetycznej w próżni. Druga składowa B_w jest wywołana magnetyzacją materiału — nazwijmy ją indukcją właściwą magnetyzacji. Dla materiałów ferromagnetycznych składowa B_w jest kilka rzędów wielkości większa od B_Q.