Ферримагнетик - вещество, в к-ром при температуре ниже Кюри точки Тc существует
ферримагн. упорядочение магнитных моментов ионов (см. Ферримагнетизм). В Ф., как и в антиферромагнетиках, обменное взаимодействие вызывает антипараллельную
ориентацию магн. моментов, принадлежащих к разным магнитным подрешёткам. Однако, в отличие от антиферромагнетиков, вследствие различия между кол-вом
ионов в подрешётках и [или] различия моментов этих ионов возникает сравнительно
большой спонтанный магн. момент Ms.
Магн. состояние Ф. характеризуется
сложными фазовыми диаграммами (см. Магнитный фазовый переход ).В нек-рых
Ф. наблюдаются целые каскады фазовых переходов порядок - порядок между разл.
коллинеарными структурами. Так, EuSe (со структурой типа NaCl) при 4,6 К переходит
в сложное антиферромагн. состояние, магн. структура к-рого может быть разбита
на 4 магн. подрешётки; при 2,8 К происходит фазовый переход в ферримагн. состояние
с ненасыщенным моментом, и, наконец, при 1,8 К происходит ещё один переход в
антиферромагн. двухподрешё-точное состояние. Предполагается, что ферримагн.
состояние в данном соединении двухфазное: одна фаза антиферромагн. двухподрешёточная,
а другая - намагниченная трёхподрешёточная. Соотношение между этими фазами по
числу ионов 5:13, поэтому эфф. магн. момент Мэфф на
ион
В более общем смысле под
Ф. иногда понимают маг-нетики с более чем одной магн. подрешёткой и с отличным
от нуля суммарным магн. моментом. К таким структурам можно отнести неколлинеарные
антиферромагн. структуры нерелятивистского происхождения (GdMg, PrAg, HoP, NiS2),
ферромагн. спирали (FeCr2O4, MnCr2O4,
Но, Еr, сплавы Еr-Тb, Еr - Но, Тb - Тm) и т. д. Так, в частности, в Но при 130
К происходит переход в структуру типа простая спираль, а при 19 К - фазовый
переход в структуру типа ферромагн. спираль (см. Магнитная атомная структура)
Значит. часть Ф--это диэлектрические
или полупроводниковые ионные кристаллы, содержащие магн. ионы разл. элементов
или одного элемента, но находящиеся в разных кристаллографич. позициях (в неэквивалентных
узлах кристаллич. решётки). Основой их кристаллич. структур является решётка
анионов (О2-, S2-, F-), соответствующая достаточно
плотной (но не всегда плотнейшей) их упаковке. Катионы в нек-рых случаях, если
их размеры достаточно велики (напр., Ва2+ ), замещают анионы, однако
несколько искажают их решётку.
Места в кристалле, где
располагаются катионы (катион-ные позиции), отличаются числом ближайших соседей-анионов.
Если этих соседей четыре и они образуют более или менее правильный тетраэдр,
позиции называются тет-раэдрическими, при наличии шести ближайших соседей -
октаэдрическими, восьми соседей - додекаэдрическими.
Как правило, структуры
Ф. характеризуются наличием двух или более разл. катионных позиций. Эти позиции
могут быть заняты как ионами переходных и редкоземельных элементов, так и диамагн.
ионами, не обладающими магн. моментами. При этом одинаковые ионы могут находиться
в разных позициях, и наоборот, по одинаковым позициям могут быть распределены
(хаотично или упорядочение) разл. ионы. Наиб. хорошо изучены и нашли широкое
применение в технике ферриты - оксидные Ф. с кубич. структурой типа шпинели
и граната и нек-рыми гексагональными структурами. Известны ферримагн. кристаллы,
в к-рых анионами являются сера, фтор и др.; так, RbNiF3-гексагональный
Ф., в к-ром из шести магн. под-решёток намагниченность четырёх направлена в
одну сторону, а двух других - в противоположную (подобные фториды прозрачны
в видимой области спектра).
К Ф. принадлежит также ряд сплавов и интерметаллич. соединений. Большинство из них-вещества, содержащие атомы редкоземельных (R) и переходных (М) металлов. Их магн. структура характеризуется наличием двух подре-шёток - R и М соответственно. Интерметаллич. соединения типа RFe2 обладают рекордной магнитострикцией (10-3 в магн. полях 10-15 кГс) и могут быть использованы в качестве пьезоэлектрич. преобразователей. Др. тип редкоземельных интерметаллидов имеет состав RM5. Эти соединения имеют большую энергию магнитной анизотропии и значит. коэрцитивную силу, из них изготавливают магниты постоянные с рекордной величиной энергетического произведения (BH)макс~107 Гс.Э. Известны также соединения типа R2M17 и др. Помимо кристаллич. Ф. существуют также и аморфные Ф. Наиб. известные представители данного класса - аморфные сплавы редкоземельных и переходных металлов в широком диапазоне составов, находящие широкое применение в качестве реверсивных записывающих сред в запоминающих устройствах с термомагн. записью и магнитооптич. считыванием.
