к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Ферриты

Ферриты (лат. ferrum - железо) - общее название сложных окислов, содержащих железо и др. элементы. Большинство Ф. является ферримагнетиками (см. также Антиферромагнетик, Слабый ферромагнетизм)и проявляет полупроводниковые или диэлектрич. свойства (см. Магнитные диэлектрики).

В состав Ф. входят анионы кислорода О2-, образующие остов их кристаллич. решётки, в промежутках между анионами О2- располагаются катионы Fe3+ и катионы переходных металлов. Наиб. хорошо изучены свойства Ф--шпинелей, Ф--гранатов, ортоферритов и гексаферри-тов, различающихся по своей кристаллографич. и магнитной атомной структуре.

К Ф. также относятся Ф.- г а у с м а н и т ы (Мn2О3), л ит и е в ы е Ф. со структурой NaCl, Ф. Са и Ва с орторомбич. структурой.

Ф--ш п и н е л и обладают кристаллич. структурой шпинели благородной MgAl2O4 и имеют общую ф-лу MeOFe2O3, где Me - двухвалентный металл (Ni, Co, Fe, Мn и др.). К ним относятся также многочисл. смешанные Ф. состава 5057-8.jpg где сумма валентностей Me и Me' равняется 4.

Идеальную кристаллич. решётку шпинели можно рассматривать как одну из кубич. плотных упаковок (рис. 1).

5057-9.jpg

Рис. 1. Кристаллическая структура ферритов-шпинелей: а - схематическое изображение элементарной ячейки шпинельной структуры, разделённой на 8 октантов; б- расположение ионов в смежных октантах ячейки; белые кружки - анионы О2-, образующие остов решётки, чёрные - катионы в октаэдрических и тетраэдрических позициях; в-катион в тетраэдрическом окружении; г-катион в октаэдрическом окружении.

Элементарная ячейка представляет собой куб, образуемый 8 молекулами, и состоит из 32 анионов. Вакантные узлы, занимаемые катионами, по структуре ближайшего окружения подразделяются на 64 тетраэдрич. (А)и 32 октаэдрич. (В)позиции. Различают н о р м а л ь н ы е, о б р а щ ё н н ы е и с м е ш а н н ы е Ф--шпинели. В нормальных шпинелях (ZnFe2O4, CdFe2O4) узлы В заняты ионами трёхвалентного металла. В обращённых шпинелях все катионы Me находятся в В-местах, а трёхвалентные (Fe) распределены поровну между А- и B-местами. В смешанных Ф. порядок распределения катионов произволен.

Ф. со структурой нормальной шпинели оказываются антиферромагнитными, а со структурой обращённой шпинели- ферримагнитными. Обменные взаимодействия между катионами осуществляются косвенным образом (см. Косвенное обменное взаимодействие)и, как правило, являются отрицательными. Наиб. сильными обычно являются обменные взаимодействия между катионами, находящимися в позициях с разл. кристаллографич. окружением.

В частично или полностью обращённых шпинелях катионы, находящиеся в узлах А и B, образуют две магнитные подрешётки (строго говоря, ионы Me и Fe3+ в узлах А также образуют две подрешётки, магн. моменты к-рых ориентированы параллельно друг другу); намагниченности подрешёток А и В направлены в противоположные стороны, поэтому результирующая намагниченность обращённых шпинелей определяется магн. моментами двухвалентных ионов.

Ф.- г р а н а т ы имеют общую хим. ф-лу Me3Fe5O12, где Me-трёхвалентный 4f-ион либо Y, Bi, Са и др. Кристал-лич. структура Ф--гранатов очень сложна и изоморфна структуре природного минерала граната CaAl3(SiO)4. В элементарную ячейку, представляющую собой куб, входят 8 формульных единиц. По структуре ближайшего окружения наряду с тетраэдрич. (d)и октаэдрич. (а)местами существуют додекаэдрич. (с) места, занимаемые Ме-ионами и окружённые 8 анионами О2-. Из 40 ионов Fe3+ , находящихся в элемент. ячейке, 24 иона занимают d-места и 16 ионов - а-места. Ниже Кюри точки, к-рая для всех Ф--гранатов лежит в пределах 5057-10.jpg в них возникает ферримагнетизм. Магн. структура Ф--гранатов состоит из 20 d- и 12 f-магн. подрешёток. Как и в Ф--шпинелях, наиб. сильным является косвенное обменное взаимодействие между ионами Fe3 + в а- и d-местах, в значит, степени определяющее значение точки Кюри. В полях до 102 Тл все железные подрешётки можно рассматривать как одну с результирующим магн. моментом, равным разности магн. моментов d-подрешёток. Магн. моменты f-подрешёток ориентированы антипараллельно результирующему магн. моменту d-подрешёток и образуют зонтичную структуру (кроме Ф--граната Gd) (см. рис. 4 к ст. Ферримагнетизм ).Все Ф--гранаты, содержащие тяжёлые редкоземельные ионы, имеют точку магн. компенсации, по достижении к-рой результирующая намагниченность равна нулю. В них наблюдаются спонтанные и индуцированные внеш. магн. полем спин-переориентационные переходы (см. Магнитный фазовый переход).

О р т о ф е р р и т ы обладают кристаллич. структурой пе-ровскита СаТiO3. Среди большого ряда ортоферритов выделяются редкоземельные ортоферриты, ортохромиты и т.д. состава RMeO3, где R - Tb, Dy и т.д., Me - Fe, Cr, Аl. Элементарная ячейка ортоферрита включает в себя 4 формульные единицы (рис. 2). При не очень низких темп-pax в ортоферритах упорядочиваются только магн. моменты ионов Fe и они являются антиферромагнетиками со слабым ферромагнетизмом. При очень низких (порядка неск. К) темп-pax ортоферриты становятся ферримагнети-ками. В них наблюдаются спонтанные ориентаиионные фазовые переходы (изменение ориентации оси антиферромагнетизма), существует точка магн. компенсации слабых ферромагн. моментов и т.д.

Г е к с а ф е р р и т а м и наз. соединения типа BaFe12O19, Ba2Me2Fe12O22, BaMe2Fe16O27 и др., где ионы Ва могут замещаться ионами Са, Rb, Sr. Элементарная ячейка гексаферритов состоит из шпинельных блоков, не содержащих Ва, разделённых блоками гексагональной структуры, имеющими эти ионы. В гексаферритах наблюдаются разл. типы магн. атомной структуры: существуют одноосные и легкоплоскостные гексаферриты, а также гексаферриты, обладающие конич. поверхностью лёгкого намагничивания.


5057-11.jpg

Рис. 2. Элементарная ячейка редкоземельных ортоферритов: белые кружки-анионы О2-, чёрные - катионы железа, заштрихованные-катионы редкоземельных металлов. Показана структура ближайшего окружения катионов железа.

Ф. в качестве магнитных материалов широко применяются в технике, особенно в радиотехнике и радиоэлектронике - в антеннах, сердечниках радиочастотных контуров, в СВЧ-технике (вентили и циркуляторы). Большинство Ф--шпинелей, Ф--гранат иттрия (железо-иттриевый гранат, ЖИГ) и нек-рые гексаферриты используются как магнитно-мягкие материалы .Отд. гексаферриты обладают значит. коэрцитивной силой и применяются для изготовления пост. магнитов.

Многие Ф--гранаты обладают рядом уникальных свойств; напр., в ЖИГ ширина линии магнитного резонанса составляет величину порядка 10-2 Тл, так что добротность резонатора может достигать неск. тысяч. Эпитакси-альные плёнки Ф--гранатов являются одним из лучших материалов для устройств с цилиндрическими магнитными доменами; нек-рые из них прозрачны и имеют большой угол фарадеевского вращения (см. Магнитооптика ).При низких темп-pax Ф--гранаты обладают большой магнитной анизотропией, обусловленной редкоземельными ионами, и значит. магнитострикцией; в них удаётся возбудить бегущие спиновые волны и наблюдать рассеяние света на спиновых волнах.

Литература по

  1. Смит Я., Вейн Х., Ферриты, пер. с англ., М., 1962; Крупичка С, Физика ферритов и родственных им магнитных окислов, пер. с нем., т. 1, М., 1976; см. также лит. при ст. Антиферромагнетизм, Ферримагнетизм. А. К. Звездин, С. Н. Уточкин.

    к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

    Знаете ли Вы, что релятивистское объяснение феномену CMB (космическому микроволновому излучению) придумал человек выдающейся фантазии Иосиф Шкловский (помните книжку миллионного тиража "Вселенная, жизнь, разум"?). Он выдвинул совершенно абсурдную идею, заключавшуюся в том, что это есть "реликтовое" излучение, оставшееся после "Большого Взрыва", то есть от момента "рождения" Вселенной. Хотя из простой логики следует, что Вселенная есть всё, а значит, у нее нет ни начала, ни конца... Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

    НОВОСТИ ФОРУМАФорум Рыцари теории эфира
    Рыцари теории эфира
     03.12.2019 - 22:04: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Марины Мелиховой - Карим_Хайдаров.
    03.12.2019 - 11:12: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Ю.Ю. Болдырева - Карим_Хайдаров.
    30.11.2019 - 19:55: ТЕОРЕТИЗИРОВАНИЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ - Theorizing and Mathematical Design -> ФУТУРОЛОГИЯ - прогнозы на будущее - Карим_Хайдаров.
    30.11.2019 - 18:13: СОВЕСТЬ - Conscience -> РУССКИЙ МИР - Карим_Хайдаров.
    29.11.2019 - 08:14: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Декларация Академической Свободы - Карим_Хайдаров.
    27.11.2019 - 08:31: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> КОМПЬЮТЕРНО-СЕТЕВАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ДЛЯ ВСЕХ - Карим_Хайдаров.
    27.11.2019 - 08:30: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ЗА НАМИ БЛЮДЯТ - Карим_Хайдаров.
    27.11.2019 - 08:27: НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ - New Technologies -> ПРОБЛЕМА ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА - Карим_Хайдаров.
    23.11.2019 - 12:17: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ЭКОЛОГИЯ ДЛЯ ВСЕХ - Карим_Хайдаров.
    19.11.2019 - 09:07: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Андрея Маклакова - Карим_Хайдаров.
    18.11.2019 - 19:10: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
    Bourabai Research Institution home page

    Bourabai Research - Технологии XXI века Bourabai Research Institution