МЕТАМАГНЕТИК

вещество, обладающее в слабых магн. полях св-вами антиферромагнетиков, а в полях напряжённостью выше 5—10 кЭ — св-вами ферромагнетиков. Типичными М. явл. слоистые соединения типа FeCl2, в к-рых слои ионов железа, обладающих магнитным моментом, отделены друг от друга двойным слоем немагн. ионов хлора. Слои магн. ионов представляют собой двухмерные ферромагнетики, внутри этих слоев между ионами имеется сильное ферромагнитное обменное вз-ствие (см. ФЕРРОМАГНЕТИЗМ). Между собой соседние слои магн. ионов связаны антиферромагнитно (см. АНТИФЕРРОМАГНЕТИЗМ). В результате в системе магн. моментов устанавливается упорядоченное состояние в виде слоистой магн. структуры из чередующихся по направлению намагниченности ферромагн. слоев.

Кривая намагничивания метамагнетика FeBr2 (J— намагниченность образца, Н — напряжённость внеш. магн. поля). В поле Н—40 кЭ (при 4,2 К) в FeBr2 происходит фазовый переход I рода в ферромагн. состояние.

Нейтронографич. исследования (см. НЕЙТРОНОГРАФИЯ) подтвердили существование такой магн. структуры в FeCl2, FeBr2, FeCO3 и др. М. Вследствие относительно слабой антиферромагн. связи между слоями и не очень большой магнитной анизотропии самих слоев внеш. магн. поля напряжённостью выше 5—10 кЭ могут превратить слоистый М.в однородный намагниченный ферромагнетик, что отражается на кривой намагничивания М. (рис.). Фазовый переход I рода, при к-ром векторы намагниченности всех слоев М. устанавливаются параллельно приложенному магн. полю, наз. метамагнитным.

Часто термин «М.» распространяют на все антиферромагнетики, в к-рых эфф. магн. поле анизотропии НA (ответственное за ориентацию маги. моментов относительно кристаллографич. осей) больше (или равно) НE — эфф. поля антиферромагн. обменного вз-ствия.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1983.

МЕТАМАГНЕТИК

- антиферромагнетик, в к-ром при наложении магн. поля МЕТАМАГНЕТИК фото №2 вдоль оси антиферромагнетизма отсутствует явление опрокидывания магн. подрешёток (т. н. спин-флоп переход, см. Ориентационные фазовые переходы )и при достижении магн. полем критич. значения МЕТАМАГНЕТИК фото №3 вещество переходит непосредственно из антиферромагн. состояния в "псевдоферромагнитное" (или, что то же самое, в насыщенное парамагн. состояние) без промежуточной угловой (спин-флоп) фазы. Различают неск. классов M.

МЕТАМАГНЕТИК фото №4

Особенностью двух классов M. является присущая им очень большая энергия анизотропии, так что у них эфф. поле магнитной анизотропии Н _А. больше эфф. поля обменного взаимодействия МЕТАМАГНЕТИК фото №5 . Фазовая диаграмма для M. 1-го класса на плоскости H-T представлена на рис. 1, а. При низких темп-pax T при достижении поля Н _с магн. момент подрешётки, направленный навстречу приложенному полю, скачком поворачивается на 180° и намагниченности обеих подрешёток устанавливаются параллельно друг другу (см. Магнитная под-решётка). Простейшим объяснением такого перехода является выдвинутая Л. Д. Ландау модель конкурирующих взаимодействий, согласно к-рой внутриподре-шёточное обменное взаимодействие много больше межподрешёточного. Следует отметить, что при конечных размерах образца имеющееся размагничивающее поле приводит к возникновению "смешанной фазы" (рис. 1,6), в к-рой чередуются слои антиферромагн. и ферромагн. фаз. При темп-pax выше трикритической МЕТАМАГНЕТИК фото №6 (рис. 1, а )магн. восприимчивость образца вдоль приложенного поля отлична от нуля и намагниченность подрешётки, направленной навстречу приложенному полю, плавно меняется от величины -M до величины МЕТАМАГНЕТИК фото №8 , равной

намагниченности второй подрешётки в приложенном поле. В этот момент происходит переход 2-го рода из антиферромагнетика в парамагнетик. Характерными представителями этого (1-го) класса M. являются слоистые антиферромагнетики МЕТАМАГНЕТИК фото №9 изингов-ские антиферромагнетики типа МЕТАМАГНЕТИК фото №10 и MH. др.

Ко 2-му классу M. относят вещества, в к-рых переворот векторов намагниченности подрешёток происходит в два этапа. В основном это квазиодномерные антиферромагнетики, в к-рых имеется ферромагн. взаимодействие в линейных цепочках, а намагниченность направлена перпендикулярно этим цепочкам. При низких темп-pax у них наблюдаются два критич. поля. С достижением 1-го критич. поля в одной из каждых трёх цепочек с намагниченностью, антипараллельной полю, происходит опрокидывание намагниченности - фазовый переход 1-го рода из двухподрешёточного антиферромагнетика в шестиподрешёточный ферримагнетик, как это схематически показано на рис. 2. При достижении 2-го критич. поля намагниченности всех подрешёток поворачиваются параллельно полю и вещество переходит в насыщенное парамагн. состояние. Представителями этого класса M. являются моноклинные гидратированные соли типа МЕТАМАГНЕТИК фото №11 орторомбич. кристалл
МЕТАМАГНЕТИК фото №12 и ряд др. соединений.

Следует отметить общую для большинства рассмотренных M. особенность: критич. поля H₀ оказываются сравнительно малыми - от единиц до десятков килоэрстед МЕТАМАГНЕТИК фото №13 Это легко объясняется моделью конкурирующих взаимодействий.

3-й, гипотетический, класс M. может осуществиться в антиферромагнетиках, в к-рых МЕТАМАГНЕТИК фото №14 - восприимчивость поперёк оси антиферромагнетизма). В этом случае в любом магн. поле, параллельном оси антиферромагнетизма, намагниченности подрешёток остаются коллинеарными, и возможен фазовый переход 2-го рода из антиферромагн. в парамагн. состояние.

МЕТАМАГНЕТИК фото №15

Лит.: Ландау Л. Д., Возможное объяснение зависимости восприимчивости от поля при низких температурах, Собр. трудов, т. 1, M., 1969; Stryjewski E., Giordano N., Metamagnetism, "Adv. Phys.", 1977, v. 26, p. 487; см. также лит. при ст. Антиферромагнетизм.

А. С. Боровик-Романов.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1988.

Синонимы:

антиферромагнетик

Смотреть больше слов в «Физической энциклопедии»

МЕТАСТАБИЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ →← МЕТАЛЛЫ

МЕТАМАГНЕТИК

Синонимы слова "МЕТАМАГНЕТИК":

Смотреть что такое МЕТАМАГНЕТИК в других словарях:

Рекомендуем посмотреть: