Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Рис. 2. Выше температуры Кюри магнитные спины в парамагнетике выстраиваются случайным образом, если не применяется магнитное поле.

В физике и науки о материалах , в температуре Кюри ( Т С ), или точки Кюри , является температура , выше которой некоторые материалы теряют свои постоянные магнитные свойства, которые могут (в большинстве случаев) быть заменены индуцированного магнетизма . Температура Кюри названа в честь Пьера Кюри , который показал, что магнетизм теряется при критической температуре. [1]

Сила магнетизма определяется магнитным моментом , дипольным моментом внутри атома, который возникает из углового момента и спина электронов. Материалы имеют различную структуру собственных магнитных моментов, которые зависят от температуры; Температура Кюри - это критическая точка, в которой собственные магнитные моменты материала меняют направление.

Постоянный магнетизм вызывается выравниванием магнитных моментов, а индуцированный магнетизм создается, когда неупорядоченные магнитные моменты вынуждены выравниваться в приложенном магнитном поле. Например, упорядоченные магнитные моменты ( ферромагнетик , рис. 1) изменяются и становятся неупорядоченными ( парамагнитными , рис. 2) при температуре Кюри. Более высокие температуры делают магниты слабее, поскольку спонтанный магнетизм возникает только при температуре ниже температуры Кюри. Магнитная восприимчивость выше температуры Кюри может быть рассчитана по закону Кюри – Вейсса , который выводится из закона Кюри .

По аналогии с ферромагнетиками и парамагнетиками температура Кюри также может использоваться для описания фазового перехода между сегнетоэлектричеством и параэлектричеством . В этом контексте параметром порядка является электрическая поляризация, которая изменяется от конечного значения до нуля при повышении температуры выше температуры Кюри.

Температура Кюри материалов [2] [3] [4]
Материал
Температура Кюри (K)		° C° F
Железо (Fe)10437701418
Кобальт (Co)140011302060
Никель (Ni)627354669
Гадолиний (Gd)2921966
Диспрозий (Dy)88−185,2−301,3
Висмутид марганца (MnBi)630357674
Антимонид марганца (Mn Sb )587314597
Оксид хрома (IV) (CrO 2 )386113235
Арсенид марганца (Mn As )31845113
Оксид европия ( Eu O)69-204,2−335,5
Оксид железа (III) (Fe 2 O 3 )9486751247
Оксид железа (II, III) (FeOFe 2 O 3 )8585851085
NiO – Fe 2 O 38585851085
Cu O – Fe 2 O 3728455851
MgO – Fe 2 O 3713440824
MnO – Fe 2 O 3573300572
Железо-иттриевый гранат (Y 3 Fe 5 O 12 )560287548
Неодимовые магниты583–673310–400590–752
Алнико973–1133700–8601292–1580
Самариево-кобальтовые магниты993–1073720–8001328–1472
Феррит стронция723450842

Магнитные моменты [ править ]

Магнитные моменты - это постоянные дипольные моменты в атоме, которые включают угловой момент и спин электрона [5] по соотношению μ l = el / 2m e , где m e - масса электрона, μ l - магнитный момент, а l - угловой момент; это отношение называется гиромагнитным отношением .

Электроны в атоме вносят магнитный момент из своего углового момента и из своего орбитального момента вокруг ядра. Магнитные моменты от ядра незначительны в отличие от магнитных моментов от электронов. [6] Тепловые вклады приводят к тому, что электроны с более высокой энергией нарушают порядок и выравнивание между диполями.

Ферромагнитные , парамагнитные , ферримагнитные и антиферромагнитные материалы имеют разные структуры собственных магнитных моментов. При определенной температуре Кюри ( T C ) материала эти свойства изменяются. Переход от антиферромагнетика к парамагнетику (или наоборот) происходит при температуре Нееля ( T N ), которая аналогична температуре Кюри.

Ниже T CВыше T C
Ферромагнетик↔ парамагнитный
Ферримагнитный↔ парамагнитный
Ниже T NВыше T N
Антиферромагнитный↔ парамагнитный
  • Ориентации магнитных моментов в материалах

  • Ферромагнетизм : магнитные моменты в ферромагнитном материале. Моменты упорядочены и имеют одинаковую величину в отсутствие приложенного магнитного поля.

  • Парамагнетизм : магнитные моменты в парамагнитном материале. Моменты разупорядочены в отсутствие приложенного магнитного поля и упорядочены в присутствии приложенного магнитного поля.

  • Ферримагнетизм : магнитные моменты в ферримагнетике. Моменты выровнены противоположно и имеют разные величины из-за того, что они состоят из двух разных ионов. Это в отсутствие приложенного магнитного поля.

  • Антиферромагнетизм : магнитные моменты в антиферромагнитном материале. Моменты расположены противоположно и имеют одинаковые величины. Это в отсутствие приложенного магнитного поля.

Материалы с магнитными моментами, которые изменяют свойства при температуре Кюри [ править ]

Ферромагнитные, парамагнитные, ферримагнитные и антиферромагнитные структуры состоят из собственных магнитных моментов. Если все электроны в структуре спарены, эти моменты компенсируются из-за их противоположных спинов и угловых моментов. Таким образом, даже с приложенным магнитным полем эти материалы имеют разные свойства и не имеют температуры Кюри. [7] [8]

Парамагнитный [ править ]

Основная статья: Парамагнетизм

Материал парамагнитен только выше его температуры Кюри. Парамагнитные материалы немагнитны, когда магнитное поле отсутствует, и магнитны, когда магнитное поле приложено. Когда магнитное поле отсутствует, материал имеет неупорядоченные магнитные моменты; то есть магнитные моменты асимметричны и не выровнены. Когда присутствует магнитное поле, магнитные моменты временно выравниваются параллельно приложенному полю; [9] [10] магнитные моменты симметричны и выровнены. [11] Магнитные моменты, выровненные в одном направлении, являются причиной индуцированного магнитного поля. [11] [12]

Для парамагнетизма этот отклик на приложенное магнитное поле является положительным и известен как магнитная восприимчивость . [7] Магнитная восприимчивость применима только выше температуры Кюри для неупорядоченных состояний. [13]

Источники парамагнетизма (материалы с температурой Кюри) включают: [14]

  • Все атомы с неспаренными электронами;
  • Атомы с неполными электронными внутренними оболочками;
  • Свободные радикалы ;
  • Металлы.

Выше температуры Кюри атомы возбуждаются, и ориентация спинов становится случайной [8], но может быть перестроена с помощью приложенного поля, т. Е. Материал становится парамагнитным. Ниже температуры Кюри, внутренняя структура претерпела фазовый переход , [15] атомы упорядочены и материал является ферромагнитным. [11] Магнитные поля, индуцированные парамагнитными материалами, очень слабы по сравнению с магнитными полями ферромагнитных материалов. [15]

Ферромагнетик [ править ]

Основная статья: Ферромагнетизм

Материалы являются ферромагнитными только при температурах ниже соответствующих им температур Кюри. Ферромагнетики обладают магнитными свойствами в отсутствие приложенного магнитного поля.

Когда магнитное поле отсутствует, материал имеет спонтанную намагниченность, которая является результатом упорядоченных магнитных моментов; то есть для ферромагнетизма атомы симметричны и выровнены в одном направлении, создавая постоянное магнитное поле.

Магнитные взаимодействия удерживаются вместе обменными взаимодействиями ; в противном случае тепловой беспорядок преодолел бы слабые взаимодействия магнитных моментов. Обменное взаимодействие имеет нулевую вероятность того, что параллельные электроны займут один и тот же момент времени, что подразумевает предпочтительное параллельное расположение в материале. [16] Фактор Больцмана вносит большой вклад, поскольку он предпочитает, чтобы взаимодействующие частицы были выровнены в одном направлении. [17] Это заставляет ферромагнетики иметь сильные магнитные поля и высокие температуры Кюри около 1000 К (730 ° C). [18]

Ниже температуры Кюри атомы выровнены и параллельны, вызывая спонтанный магнетизм; материал ферромагнитный. Выше температуры Кюри материал является парамагнитным, поскольку атомы теряют свои упорядоченные магнитные моменты, когда материал претерпевает фазовый переход. [15]

Ферримагнетик [ править ]

Основная статья: Ферримагнетизм

Материалы являются ферримагнитными только при температуре ниже соответствующей им температуры Кюри. Ферримагнетики являются магнитными в отсутствие приложенного магнитного поля и состоят из двух разных ионов . [19]

Когда магнитное поле отсутствует, материал обладает спонтанным магнетизмом, который является результатом упорядоченных магнитных моментов; то есть для ферримагнетизма магнитные моменты одного иона выровнены в одном направлении с определенной величиной, а магнитные моменты другого иона выровнены в противоположном направлении с другой величиной. Поскольку магнитные моменты имеют разную величину в противоположных направлениях, все еще существует спонтанный магнетизм и магнитное поле. [19]

Подобно ферромагнетикам, магнитные взаимодействия удерживаются вместе за счет обменных взаимодействий. Однако ориентации моментов антипараллельны, что приводит к чистому импульсу за счет вычитания их импульса друг из друга. [19]

Ниже температуры Кюри атомы каждого иона выровнены антипараллельно с разными импульсами, вызывая спонтанный магнетизм; материал ферримагнитный. Выше температуры Кюри материал является парамагнитным, поскольку атомы теряют свои упорядоченные магнитные моменты, когда материал претерпевает фазовый переход. [19]

Антиферромагнетик и температура Нееля [ править ]

Основная статья: Антиферромагнетизм

Материалы обладают антиферромагетическими свойствами только ниже их соответствующей температуры Нееля . Это похоже на температуру Кюри, поскольку выше температуры Нееля материал претерпевает фазовый переход и становится парамагнитным.

Материал имеет равные магнитные моменты, выровненные в противоположных направлениях, что приводит к нулевому магнитному моменту и нулевому чистому магнетизму при всех температурах ниже температуры Нееля. Антиферромагнитные материалы слабо магнитны в отсутствие или в присутствии приложенного магнитного поля.

Подобно ферромагнетикам, магнитные взаимодействия удерживаются вместе за счет обменных взаимодействий, не позволяющих тепловому беспорядку преодолевать слабые взаимодействия магнитных моментов. [16] [20] Беспорядок происходит при температуре Нееля. [20]

Закон Кюри – Вейсса [ править ]

Основная статья: закон Кюри – Вейсса

Закон Кюри – Вейсса - это адаптированная версия закона Кюри .

Закон Кюри – Вейсса - это простая модель, полученная из приближения среднего поля , это означает, что он хорошо работает для температуры материалов T , намного превышающей соответствующую им температуру Кюри, T C , то есть T ≫ T C ; Однако не описывает магнитную восприимчивость , х , в непосредственной близости от точки Кюри из - за локальных флуктуаций между атомами. [21]

Ни закон Кюри , ни закон Кюри-Вейсса не выполняется для T < T C .

Закон Кюри для парамагнитного материала: [22]

Определение
χмагнитная восприимчивость; влияние приложенного магнитного поля на материал
Mчто магнитные моменты на единицу объема
ЧАСмакроскопическое магнитное поле
Bмагнитное поле
Cконстанта Кюри для конкретного материала
[23]
Число Авогадро
µ 0проницаемость свободного пространства . Примечание: в СГС принимается равным единице. [24]
граммЛанда г -фактор
J ( J + 1)собственное значение для собственного состояния J 2 для стационарных состояний в неполных оболочках атомов (неспаренные электроны)
µ BБор Magneton
k BПостоянная Больцмана
полный магнетизмэто N число магнитных моментов на единицу объема

Затем закон Кюри-Вейсс выводится из закона Кюри следующим образом:

куда:

λ - постоянная молекулярного поля Вейсса. [23] [25]

Полный вывод см. В законе Кюри – Вейсса .

Физика [ править ]

Приближение к температуре Кюри сверху [ править ]

Поскольку закон Кюри-Вейсса является приближенным, более точная модель необходима , когда температура, T , приближается к температуре Кюри материала, T C .

Магнитная восприимчивость возникает выше температуры Кюри.

Точная модель критического поведения магнитной восприимчивости с критическим показателем γ :

Критический показатель различается в зависимости от материала, и для модели среднего поля принимается γ  = 1. [26]

Поскольку температура обратно пропорциональна магнитной восприимчивости, когда T приближается к T C, знаменатель стремится к нулю, а магнитная восприимчивость приближается к бесконечности, позволяя проявиться магнетизму. Это спонтанный магнетизм, присущий ферромагнетикам и ферримагнетикам. [27] [28]

Приближение к температуре Кюри снизу [ править ]

Магнетизм зависит от температуры, а спонтанный магнетизм возникает ниже температуры Кюри. Точная модель критического поведения спонтанного магнетизма с критическим показателем β :

Критический показатель различается в зависимости от материала и для модели среднего поля, принятой как β  = 1/2где Т « Т С . [26]

Спонтанный магнетизм приближается к нулю, когда температура увеличивается по направлению к температуре Кюри материалов.

Приближение к абсолютному нулю (0 кельвинов) [ править ]

Спонтанный магнетизм, возникающий в ферромагнитных, ферримагнитных и антиферромагнитных материалах, приближается к нулю при повышении температуры до температуры Кюри материала. Спонтанный магнетизм достигает максимума, когда температура приближается к 0 К. [29] То есть, магнитные моменты полностью выровнены и имеют максимальную величину магнетизма из-за отсутствия тепловых возмущений.

В парамагнитных материалах тепловой энергии достаточно для преодоления упорядоченного выравнивания. Когда температура приближается к 0 K , энтропия уменьшается до нуля, то есть беспорядок уменьшается, и материал становится упорядоченным. Это происходит без наличия приложенного магнитного поля и подчиняется третьему закону термодинамики . [16]

И закон Кюри, и закон Кюри – Вейсса не работают, когда температура приближается к 0 К. Это связано с тем, что они зависят от магнитной восприимчивости, которая применима только в том случае, если состояние неупорядочено. [30]

Сульфат гадолиния продолжает удовлетворять закону Кюри при 1 К. Между 0 и 1 К закон не выполняется, и при температуре Кюри происходит внезапное изменение внутренней структуры. [31]

Модель Изинга фазовых переходов [ править ]

Модель Изинга основана на математике и может анализировать критические точки фазовых переходов в ферромагнитном порядке из-за спинов электронов, имеющих величину ±1/2. Спины взаимодействуют со своими соседними дипольными электронами в структуре, и здесь модель Изинга может предсказать их поведение друг с другом. [32] [33]

Эта модель важна для решения и понимания концепций фазовых переходов и, следовательно, решения температуры Кюри. В результате можно проанализировать множество различных зависимостей, влияющих на температуру Кюри.

Например, свойства поверхности и объема зависят от выравнивания и величины спинов, и модель Изинга может определять эффекты магнетизма в этой системе.

Домены Вейсса, поверхностные и объемные температуры Кюри [ править ]

Рис. 3. Домены Вейсса в ферромагнитном материале; магнитные моменты выровнены по доменам.

Структуры материалов состоят из собственных магнитных моментов, которые разделены на домены, называемые доменами Вейсса . [34] Это может привести к тому, что ферромагнитные материалы не будут иметь спонтанного магнетизма, поскольку домены потенциально могут уравновесить друг друга. [34] Таким образом, частицы могут иметь другую ориентацию вокруг поверхности, чем основная часть (объем) материала. Это свойство непосредственно влияет на температуру Кюри , так как может быть объемной температура Кюри Т Б и другая температура поверхности Кюри T S для материала. [35]

Это позволяет поверхностной температуре Кюри быть ферромагнитной выше объемной температуры Кюри, когда основное состояние неупорядочено, т.е. упорядоченные и неупорядоченные состояния возникают одновременно. [32]

Поверхностные и объемные свойства могут быть предсказаны с помощью модели Изинга, а спектроскопия электронного захвата может использоваться для обнаружения электронных спинов и, следовательно, магнитных моментов на поверхности материала. Для расчета температуры Кюри из материала берется средний общий магнетизм, исходя из температуры тела и поверхности, при этом следует учитывать, что объем вносит больший вклад. [32] [36]

Угловой момент электрона либо +час/2 или -час/2 из-за того, что у него есть вращение 1/2, который придает электрону определенную величину магнитного момента; магнетон Бора . [37] Электроны, вращающиеся вокруг ядра в токовой петле, создают магнитное поле, которое зависит от магнетона Бора и магнитного квантового числа . [37] Таким образом, магнитные моменты связаны между угловым и орбитальным моментом и влияют друг на друга. Угловой момент дает вдвое больший вклад в магнитные моменты, чем орбитальный. [38]

Для тербия, который является редкоземельным металлом и имеет высокий орбитальный угловой момент, магнитный момент достаточно силен, чтобы влиять на порядок выше его объемных температур. Говорят, что он имеет высокую анизотропию на поверхности, то есть сильно направлен в одну ориентацию. Он остается ферромагнитным на своей поверхности при температуре выше своей температуры Кюри (219 К), в то время как его объем становится антиферромагнитным, а затем при более высоких температурах его поверхность остается антиферромагнитной выше его основной температуры Нееля (230 К), прежде чем стать полностью разупорядоченным и парамагнитным с повышением температуры. Анизотропия в объеме отличается от ее поверхностной анизотропии непосредственно над этими фазовыми изменениями, поскольку магнитные моменты будут упорядочены по-другому или упорядочены в парамагнитных материалах.[35] [39]

Изменение температуры Кюри материала [ править ]

Композитные материалы [ править ]

Композиционные материалы , то есть материалы, состоящие из других материалов с другими свойствами, могут изменять температуру Кюри. Например, композит, содержащий серебро, может создавать пространства для молекул кислорода в связи, что снижает температуру Кюри [40], поскольку кристаллическая решетка не будет такой компактной.

Совмещение магнитных моментов в композитном материале влияет на температуру Кюри. Если моменты материалов параллельны друг другу, температура Кюри будет увеличиваться, а если перпендикулярно, температура Кюри будет уменьшаться [40], так как для разрушения выравнивания потребуется больше или меньше тепловой энергии.

Подготовка композитных материалов при различных температурах может привести к получению разных конечных композиций, которые будут иметь разные температуры Кюри. [41] Легирование материала также может повлиять на его температуру Кюри. [41]

Плотность нанокомпозитных материалов изменяет температуру Кюри. Нанокомпозиты - это компактные структуры в наномасштабе. Структура построена на высоких и низких объемных температурах Кюри, однако будет иметь только одну среднеполевую температуру Кюри. Более высокая плотность при более низких объемных температурах приводит к более низкой температуре Кюри среднего поля, а более высокая плотность при более высокой объемной температуре значительно увеличивает среднеполевую температуру Кюри. Более чем в одном измерении температура Кюри начинает увеличиваться, поскольку магнитным моментам потребуется больше тепловой энергии для преодоления упорядоченной структуры. [36]

Размер частиц [ править ]

Размер частиц в кристаллической решетке материала изменяет температуру Кюри. Из-за небольшого размера частиц (наночастиц) флуктуации электронных спинов становятся более заметными, что приводит к резкому снижению температуры Кюри при уменьшении размера частиц, поскольку флуктуации вызывают беспорядок. Размер частицы также влияет на анизотропию, заставляя выравнивание становиться менее стабильным и, таким образом, приводить к беспорядку в магнитных моментах. [32] [42]

Крайним проявлением этого является суперпарамагнетизм, который встречается только в небольших ферромагнитных частицах. В этом явлении очень сильны колебания, заставляющие магнитные моменты беспорядочно менять направление и тем самым создавать беспорядок.

На температуру Кюри наночастиц также влияет структура кристаллической решетки : объемно-центрированная кубическая (ОЦК), гранецентрированная кубическая (ГЦК) и гексагональная структура (ГПУ) имеют разные температуры Кюри из-за магнитных моментов, реагирующих на соседние электроны. спины. ГЦК и ГПУ имеют более плотную структуру и, как следствие, имеют более высокие температуры Кюри, чем ОЦК, поскольку магнитные моменты имеют более сильное влияние, когда они ближе друг к другу. [32] Это известно как координационное число.число ближайших соседних частиц в структуре. Это указывает на более низкое координационное число на поверхности материала, чем в объеме, что приводит к тому, что поверхность становится менее значительной, когда температура приближается к температуре Кюри. В меньших системах координационное число для поверхности более важно, и магнитные моменты оказывают более сильное влияние на систему. [32]

Хотя флуктуации частиц могут быть незначительными, они сильно зависят от структуры кристаллических решеток, поскольку они реагируют со своими ближайшими соседними частицами. На флуктуации также влияет обменное взаимодействие [42], поскольку параллельные магнитные моменты предпочтительны и, следовательно, имеют меньше возмущений и беспорядка, поэтому более плотная структура влияет на более сильный магнетизм и, следовательно, на более высокую температуру Кюри.

Давление [ править ]

Давление изменяет температуру Кюри материала. Увеличение давления на кристаллическую решетку уменьшает объем системы. Давление напрямую влияет на кинетическую энергию в частицах, поскольку движение увеличивается, вызывая колебания, нарушающие порядок магнитных моментов. Это похоже на температуру, поскольку это также увеличивает кинетическую энергию частиц и разрушает порядок магнитных моментов и магнетизма. [43]

Давление также влияет на плотность состояний (DOS). [43] Здесь DOS уменьшается, вызывая уменьшение количества электронов, доступных системе. Это приводит к уменьшению количества магнитных моментов, поскольку они зависят от спинов электронов. Из-за этого следовало ожидать понижения температуры Кюри; однако он увеличивается. Это результат обменного взаимодействия . Обменное взаимодействие способствует выровненным параллельным магнитным моментам из-за того, что электроны не могут занимать одно и то же пространство во времени [16], и поскольку это увеличивается из-за уменьшения объема, температура Кюри увеличивается с давлением. Температура Кюри состоит из комбинации зависимостей от кинетической энергии и DOS. [43]

Концентрация частиц также влияет на температуру Кюри при приложении давления и может привести к снижению температуры Кюри, когда концентрация превышает определенный процент. [43]

Орбитальный заказ [ править ]

Орбитальное упорядочение изменяет температуру Кюри материала. Орбитальным порядком можно управлять с помощью приложенных деформаций . [44] Это функция, которая определяет волну одиночного электрона или парных электронов внутри материала. Наличие контроля над вероятностью того, где будет находиться электрон, позволяет изменять температуру Кюри. Например, делокализованные электроны могут перемещаться на одну и ту же плоскость за счет приложенных деформаций внутри кристаллической решетки. [44]

Видно, что температура Кюри сильно увеличивается из-за того, что электроны упакованы вместе в одной плоскости, они вынуждены выстраиваться из-за обменного взаимодействия и, таким образом, увеличивает силу магнитных моментов, что предотвращает тепловой беспорядок при более низких температурах.

Температура Кюри в сегнетоэлектрических материалах [ править ]

По аналогии с ферромагнитными и парамагнитными материалами, термин температура Кюри ( T C ) также применяется к температуре, при которой сегнетоэлектрический материал становится параэлектрическим . Следовательно, T C - это температура, при которой сегнетоэлектрические материалы теряют свою спонтанную поляризацию, когда происходит фазовое изменение первого или второго порядка. В случае перехода второго рода температура Кюри-Вейсса T 0, определяющая максимум диэлектрической проницаемости, равна температуре Кюри. Однако температура Кюри может быть на 10 К выше, чем Т 0 в случае перехода первого рода. [45]

Рисунок 4. (Ниже T 0 ) Сегнетоэлектрическая поляризация P в приложенном электрическом поле E
Рисунок 5. (Выше T 0 ) Диэлектрическая поляризация P в приложенном электрическом поле E
Ниже T CВыше T C [46]
Сегнетоэлектрик↔ Диэлектрик (параэлектрический)
Антисегнетоэлектрический↔ Диэлектрик (параэлектрический)
Ферриэлектрический↔ Диэлектрик (параэлектрический)
Гелиэлектрический↔ Диэлектрик (параэлектрический)

Сегнетоэлектрик и диэлектрик [ править ]

Материалы являются сегнетоэлектрическими только ниже их соответствующей температуры перехода T 0 . [47] Сегнетоэлектрические материалы являются пироэлектрическими и поэтому имеют спонтанную электрическую поляризацию, поскольку структуры несимметричны.

Поляризация сегнетоэлектрических материалов подвержена гистерезису (рисунок 4); то есть они зависят как от своего прошлого, так и от текущего состояния. При приложении электрического поля диполи вынуждены выравниваться, и создается поляризация, когда электрическое поле удаляется, поляризация остается. Петля гистерезиса зависит от температуры, и в результате, когда температура увеличивается и достигает T 0, две кривые становятся одной кривой, как показано на диэлектрической поляризации (Рисунок 5). [48]

Относительная диэлектрическая проницаемость [ править ]

Модифицированная версия закона Кюри – Вейсса применяется к диэлектрической проницаемости, также известной как относительная диэлектрическая проницаемость : [45] [49]

Приложения [ править ]

Ферромагнитно-парамагнитный переход, индуцированный нагреванием, используется в магнитооптических носителях для стирания и записи новых данных. Известные примеры включают формат Sony Minidisc , а также уже устаревший формат CD-MO . Электромагниты с точкой Кюри были предложены и испытаны для исполнительных механизмов в пассивных системах безопасности реакторов-размножителей на быстрых нейтронах , где управляющие стержни опускаются в активную зону реактора, если исполнительный механизм нагревается до температуры выше точки Кюри материала. [50] Другие применения включают контроль температуры в паяльниках , [51] и стабилизацию магнитного поля тахометра.генераторы от колебаний температуры. [52]

См. Также [ править ]

  • Сегнетоэлектрический эффект
  • Закон Кюри
  • Эффект Хопкинсона

Заметки [ править ]

  1. ^ Пьер Кюри - Биография
  2. ^ Buschow 2001 , p5021, таблица 1
  3. ^ Jullien & Гинья 1989 , стр. 155
  4. ^ Киттель 1986
  5. Перейти ↑ Hall & Hook 1994 , p. 200
  6. ^ Jullien & Гинья 1989 , стр. 136-38
  7. ^ а б Ибах и Лют 2009
  8. ^ a b Леви 1968 , стр. 236–39
  9. ^ Dekker 1958 , стр. 217-20
  10. ^ Леви 1968
  11. ^ Б с вентилятором 1987 , стр. 164-65
  12. ^ Dekker 1958 , стр. 454-55
  13. ^ Мендельсон 1977 , стр. 162
  14. ^ Леви 1968 , стр. 198-202
  15. ^ a b c Кьюсак 1958 , стр. 269
  16. ^ a b c d Hall & Hook 1994 , стр. 220–21.
  17. ^ Палмер 2007
  18. Перейти ↑ Hall & Hook 1994 , p. 220
  19. ^ a b c d Jullien & Guinier 1989 , стр. 158–59
  20. ^ a b Jullien & Guinier 1989 , стр. 156–57
  21. ^ Jullien & Гинья 1989 , стр. 153
  22. ^ Hall & Hook 1994 , стр. 205-06
  23. ^ Б Levy 1968 , стр. 201-02
  24. Перейти ↑ Kittel 1996 , p. 444
  25. ^ Myers 1997 , стр. 334-45
  26. ^ a b Hall & Hook 1994 , стр. 227–28.
  27. ^ Киттель 1986 , стр. 424-26
  28. ^ Spaldin 2010 , стр. 52-54
  29. Перейти ↑ Hall & Hook 1994 , p. 225
  30. ^ Мендельсон 1977 , стр. 180-81
  31. ^ Мендельсон 1977 , стр. 167
  32. ^ Б с д е е Bertoldi, Бринга & Miranda 2012
  33. ^ Браута 1965 , стр. 6-7
  34. ^ a b Jullien & Guinier 1989 , стр. 161
  35. ^ а б Рау, Джин и Роберт 1988
  36. ^ a b Skomski & Sellmyer 2000
  37. ^ a b Jullien & Guinier 1989 , стр. 138
  38. ↑ Холл и Крюк, 1994.
  39. ^ Джексон, М. (2000). «Магнетизм редкой земли» (PDF) . IRM Ежеквартально . 10 (3): 1. Архивировано из оригинального (PDF) 12 июля 2017 года . Проверено 21 января 2020 года .
  40. ^ a b Hwang et al. 1998 г.
  41. ^ a b Paulsen et al. 2003 г.
  42. ^ а б Лопес Домингес и др. 2013
  43. ^ a b c d Bose et al. 2011 г.
  44. ^ а б Садок и др. 2010 г.
  45. ^ a b Вебстер 1999
  46. ^ Kovetz 1990 , стр. 116
  47. ^ Myers 1997 , стр. 404-05
  48. ^ Паско 1973 , стр. 190-91
  49. ^ Webster 1999 , стр. 6.55-6.56
  50. Перейти ↑ Takamatsu (2007). «Демонстрация устойчивости удержания управляющих стержней в системе автоматического останова в Joyo для повышения внутренней безопасности реакторов на быстрых нейтронах» . Журнал ядерной науки и технологий . 44 (3): 511–517. DOI : 10.1080 / 18811248.2007.9711316 .
  51. ^ TMT-9000S
  52. ^ Pallas-Areny & Webster 2001 , стр. 262-63

Ссылки [ править ]

  • Бушоу, KHJ (2001). Энциклопедия материалов: наука и техника . Эльзевир . ISBN 0-08-043152-6.
  • Киттель, Чарльз (1986). Введение в физику твердого тела (6-е изд.). Джон Вили и сыновья . ISBN 0-471-87474-4.
  • Паллас-Арени, Рамон; Вебстер, Джон Г. (2001). Датчики и преобразование сигналов (2-е изд.). Джон Вили и сыновья . ISBN 978-0-471-33232-9.
  • Спалдин, Никола А. (2010). Магнитные материалы: основы и приложения (2-е изд.). Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN 9780521886697.
  • Ибах, Харальд; Лют, Ганс (2009). Физика твердого тела: Введение в принципы материаловедения (4-е изд.). Берлин: Springer. ISBN 9783540938033.
  • Леви, Роберт А. (1968). Основы физики твердого тела . Академическая пресса. ISBN 978-0124457508.
  • Вентилятор, HY (1987). Элементы физики твердого тела . Wiley-Interscience. ISBN 9780471859871.
  • Деккер, Адрианус Дж. (1958). Физика твердого тела . Макмиллан. ISBN 9780333106235.
  • Кьюсак, Н. (1958). Электрические и магнитные свойства твердых тел . Лонгманс, Грин.
  • Холл, младший; Крюк, ОН (1994). Физика твердого тела (2-е изд.). Чичестер: Вайли. ISBN 0471928054.
  • Жюльен, Андре; Гинье, Реми (1989). Твердое состояние от сверхпроводников до суперсплавов . Оксфорд: Oxford Univ. Нажмите. ISBN 0198555547.
  • Мендельсон, К. (1977). В поисках абсолютного нуля: значение физики низких температур . с единицами СИ. (2-е изд.). Лондон: Тейлор и Фрэнсис. ISBN 0850661196.
  • Майерс, HP (1997). Введение в физику твердого тела (2-е изд.). Лондон: Тейлор и Фрэнсис. ISBN 0748406603.
  • Киттель, Чарльз (1996). Введение в физику твердого тела (7-е изд.). Нью-Йорк [ua]: Wiley. ISBN 0471111813.
  • Палмер, Джон (2007). Планарные корреляции Изинга (Интернет-ред.). Бостон: Биркхойзер. ISBN 9780817646202.
  • Бертольди, Далия С .; Bringa, Eduardo M .; Миранда, EN (май 2012 г.). «Аналитическое решение модели Изинга среднего поля для конечных систем» . Журнал физики: конденсированное вещество . 24 (22): 226004. Bibcode : 2012JPCM ... 24v6004B . DOI : 10.1088 / 0953-8984 / 24/22/226004 . PMID  22555147 . Проверено 12 февраля 2013 года .
  • Браут, Роберт (1965). Фазовые переходы . Нью-Йорк, Амстердам: WA Benjamin, Inc.
  • Rau, C .; Jin, C .; Роберт, М. (1988). «Ферромагнитный порядок на поверхностях Tb выше объемной температуры Кюри». Журнал прикладной физики . 63 (8): 3667. Bibcode : 1988JAP .... 63.3667R . DOI : 10.1063 / 1.340679 .
  • Скомски, Р .; Селлмайер, ди-джей (2000). «Температура Кюри многофазных наноструктур» . Журнал прикладной физики . 87 (9): 4756. Bibcode : 2000JAP .... 87.4756S . DOI : 10.1063 / 1.373149 .
  • Лопес Домингес, Виктор; Эрнандес, Джоан Манель; Техада, Хавьер; Зиоло, Рональд Ф. (14 ноября 2012 г.). «Колоссальное снижение температуры Кюри из-за эффектов конечных размеров в CoFe.
    2    О
    4    . Наночастицы» Химия материалов . 25 (1):. 6-11 DOI : 10.1021 / cm301927z .
  • Bose, SK; Kudrnovský, J .; Drchal, V .; Турек И. (18 ноября 2011 г.). «Зависимость температуры Кюри и удельного сопротивления от давления в сложных сплавах Гейслера». Physical Review B . 84 (17): 174422. arXiv : 1010.3025 . Bibcode : 2011PhRvB..84q4422B . DOI : 10.1103 / PhysRevB.84.174422 . S2CID  118595011 .
  • Вебстер, Джон Г., изд. (1999). Справочник по измерениям, приборам и датчикам (онлайн-изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press опубликовано в сотрудничестве с IEEE Press. ISBN 0849383471.
  • Более того, RW (1991). Электронные материалы: от кремния к органике (2-е изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Спрингер. ISBN 978-1-4613-6703-1.
  • Ковец, Аттай (1990). Принципы электромагнитной теории (1-е изд.). Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. ISBN 0-521-39997-1.
  • Хуммель, Рольф Э. (2001). Электронные свойства материалов (3-е изд.). Нью-Йорк [ua]: Спрингер. ISBN 0-387-95144-X.
  • Паско, KJ (1973). Свойства материалов для инженеров-электриков . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: J. Wiley and Sons. ISBN 0471669113.
  • Paulsen, JA; Lo, CCH; Снайдер, Дж. Э .; Кольцо, AP; Джонс, LL; Джайлс, округ Колумбия (23 сентября 2003 г.). «Исследование температуры Кюри композитов на основе феррита кобальта для приложений датчиков напряжения». IEEE Transactions on Magnetics . 39 (5): 3316–18. Bibcode : 2003ITM .... 39.3316P . DOI : 10,1109 / TMAG.2003.816761 . ISSN  0018-9464 . S2CID  45734431 .
  • Хван, Хэ Джин; Нагаи, Тору; Охжи, Тацуки; Сандо, Муцуо; Торияма, Мотохиро; Ниихара, Коичи (март 1998 г.). «Аномалия температуры Кюри в композитах цирконат-титанат / серебро». Журнал Американского керамического общества . 81 (3): 709–12. DOI : 10.1111 / j.1151-2916.1998.tb02394.x .
  • Садок, Эймерик; Мерси, Бернард; Саймон, Чарльз; Гребиль, Доминик; Прелье, Уилфрид; Лепети, Мари-Бернадетт (2010). «Большое повышение температуры Кюри за счет орбитального упорядочения». Письма с физическим обзором . 104 (4): 046804. arXiv : 0910.3393 . Bibcode : 2010PhRvL.104d6804S . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.104.046804 . PMID  20366729 . S2CID  35041713 .
  • Кохманский, Мартин; Пашкевич, Тадеуш; Вольский, Славомир (2013). «Магнит Кюри – Вейсса: простая модель фазового перехода». Европейский журнал физики . 34 (6): 1555–73. arXiv : 1301.2141 . Bibcode : 2013EJPh ... 34.1555K . DOI : 10.1088 / 0143-0807 / 34/6/1555 . S2CID  118331770 .
  • «Пьер Кюри - Биография» . Nobelprize.org . Nobel Media AB. 2014 . Проверено 14 марта 2013 года .
  • «Паяльно-паяльная станция ТМТ-9000С» . Thermaltronics.com . Проверено 13 января +2016 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Ферромагнитная точка Кюри . Видео Уолтера Левина , Массачусетский технологический институт