Физические величины - Бабичев А.Н.
ISBN 5-283-04013-5
Скачать (прямая ссылка):
Наиболее полные сведения о магнитных свойствах ферромагнитных металлов и сплавов можно найти в монографиях [3, 4, 59]. Свойства металлических ферромагнитных материалов описаны в учебнике [25] и справочниках [26—28]
27.2. ЭЛЕМЕНТЫ
27.2.1. Железо, кобальт, никель. Среди переходных d-металлов ферромагнитны только Fe, Со и Ni (3 d-металлы), составляющие основу почти всех магнитных материалов. В табл. 27.1 — 27.5 и иа рис. 27.2—27.15 содержатся сведения об их магнитных свойствах. Обзор магнитных свойств этих металлов дан в [1101-
Таблица 27.2. Зависимости относительной намагниченности JsIJ0 для Fe, Со н Ni от относительной температуры TITc [30]
Т!ТС
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
0,996
0,99
0,975
0,95
0,93
0,90
Т/Тс
0,996*
0,99
0,98
0,96
0,94
0,90
0,7 0,8 0,85 0,90 0,95
' Только для Ni.
(4,2 К). А • Ms/кг
Os (287 К), А - м?/кг
221,71(0,С 162,55
58,57 (0,С
2,216 2,226 1,715
1,729 (Н І] с) 1,721 (Н у [100] в базисной плоскости) 0,616 0,619
1044 (2) 1388 (2)
627,4(0,3)
222,671
163,862 (Н И с) 163,078 (Н И [100] в базисной плоскости)
58,872
218,210 162,624
55,370
* В области температур около 700 к в Со происходит переход из гексагональной плотноупакованной (ГПУ) прн низких температурах, в гранецентрированную кубическую (ГЦК) (і-фазу. устойчивую при высоких температурах
Таблица 27.1. Основные магнитные свойства Fe, Со, Ni
Рис. 27.2. Температурные зависимости обратной молярной парамагнитной восприимчивости для гранецентри-рованиого кубического Ni [31J и гранецентрированной кубической у'фазы Fe (а), а также для объемноцентри-рованных кубических ?- и б-фаз Fe и гранецентрированной кубической фазы Со (б) [91]
Рис. 27.3. Кривые намагничивания для основных кристаллографических направлений монокристалла Fe при 7=20°С [671
616 Рис. 27.6. Кривые намагничивания кристалла Fe в сильных магнитных полях при различных температурах. Намагниченности вдоль осей [100], [110] и [111] различаются здесь менее чем на 0,05%. Кривые проведены по средним значениям этих намагннченностей; ЦоHi — индукция внутреннего магнитного поля [94]
15 Ji0HltTn
Hllr
JU0H, 10~1Т.я
Рис. 27.4. Кривые намагничивания для основных кристаллографических направлений монокристалла Со при 7"=20°С [74]
75,28 100,51 131,51 165,50 136,81 225,Vt-
286,Вб
H Il [700] tf
базисной плоскости
75,28 100,Ч-В 131,31 165,30
Рис. 27.5. Кривые намагничивания для основных кристаллографических направлений монокристалла Ni при Г= 20 °С [73]
Рис. 27.7. Кривые намагничивания гексагонального кристалла Со в сильных магнитных полях при различных температурах; Hi, H — внутреннее и внешнее магнитные поля, с — гексагональная ось [94]
/H0Wj1T л
617 _ \ « j і J
: ^ <A 1 H ! I 1 Il
ISjH0Ht, Тл
Рис. 27.8. Кривые намагничивания кристалла Ni в сильных магнитных полях при различных температурах, Ho Hi — индукция внутреннего магнитного поля [94]
r^4
+ -Я,[57]
b-Kz\ioa\
, O-Kz= (о±0,5)к
. I . _і- ічЬ» і_
Рис. 27.9. Температурные зависимости констант магнитной анизотропии Fe
Рис. 27.11. Температурные зависимости констант магни-токристаллографической анизотропии Ni из ]57] (о, кружки — первая работа [57], крестики — вторая) и [32] (б)
Рис. 27.10. Температурные зависимости констант магнитной анизотропии Со для гексагональной (а) и кубической гранецентрированной (б) фаз: кривые с экспериментальными точками — данные [69, ,104], кривые без экспериментальных точек - данные [33]
О WO ZOO Z?O ?0'L
618 Таблица 27.3. Производная (1/[х0) (д<л/дН)т для элементов группы железа
Iichuici но т, к IO-6 Tji-I Литература
Fe 1,5 77 293 4,5 4,5 4,5—6 [Ю2[ [102] 177, 102]
P-Co, ГЦК* 4,2 293 4,8 5 П01[ [102]
а-Со, ГПУ* 4,2 293 3,2 7,2 6 [101] [ПО] [39]
Ni 4,2 77 294 377 428 479 568 606 1,2 1,5 1,0 0,5 0,0 —0,7 —3,8 —11,0 [105]
1 См. примеч. к таЯл. 27.1.
Рис. 27.13. Температурные зависимости констант магни-тострикции дв.'х образцов Ni (черные и белые кр\жки) [78]
О 100 ZOO 300 ?00 500 Т, К
Рис. 27.14. Температурные зависимости магнитострнкцпи
X10o и X11i Ni [77]
Таблица 27.4. Константы магннтострикции, Ю-6, Fe и Ni при комнатной температуре
Элемент ftl fcs j ht К Литература
Fe 36,2 —34,0 2 _ [611
Ni —94 -г--Ь—99 _42— —0,7Н- Н-0,1 _j 0,2---M ,5 [36, 78]
-т-—44 -S-3,4*
Таблица 27.5. Константы магннтострикции а-Со (ГПУ)* при различных температурах [70]
Т, °С Xy4, 10-е >.в. ю-» '-D. 10"»
—200 —66 —123 + 126 —128
0 —52 -109 + 126 —103
20 -50 —107 + 126 —105
200 —32 —88 + 120 —82
400 —16 —70 + 105 -52
20 [39] —45 —95 +110 —100
1 См. примеч. к табл. 27.!.
Рис. 27.12. Температурные зависимости констант магннтострнкции Fe [109]
Рнс. 27.15. Зависимое™ продольной магнитост рикции поликристаллп ческих образцов от ин дукции внешнего магнит ного поля при Т = 20°С — fyg
[3]
,1 0,Z JA0H, Тл
27.2.2. Редкоземельные и актиноидные элементы.
Ферромагнитное упорядочение в /-металлах чаше реализуется в довольно сложных магнитных структурах («Конус», «Ферри» на рис. 27.16), переход к которым из парамагнитного состояния (сПара» на рис. 27.16)
