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  

Антиферромагнетик

АНТИФЕРРОМАГНЕТИК - вещество, в к-ром установился антиферромагн. порядок магн. моментов атомов или ионов (см. Антиферромагнетизм ).Обычно вещество становится А. ниже определ. температуры TN (см. Нееля точка)и в большинстве случаев остаётся А. вплоть до T=0 К. Из элементов к А. относятся твёрдый кислород (111996-314.jpg-модификация) при Т<24 К, Mn (111996-315.jpg-модификация с TN=100K), Cr (TN=310К), а также ряд редкоземельных металлов (с TN от 12,5 К у Ce до 230 К у Tb). Хрому свойственна геликоидальная магнитная атомная структура .Сложными магн. структурами обладают также тяжёлые редкоземельные металлы. В температурной области между TN и T1 (0<Т1N)они антиферромагнитны, а ниже T1 становятся ферромагнетиками (табл. 1).

Число известных А.- хим. соединений составляет не одну тысячу. В хим. ф-лу А. входит, по крайней мере, один ион из групп переходных металлов (групп железа, редкоземельных металлов и актинидов), исключение составляет твёрдый кислород.

Табл. 1. - Свойства редкоземельных элементов-антиферромагнетиков

Элемент

Кристаллич. структура

Темп-ры перехода

Тип антиферромагн. структуры

T1, К

TN. ,К

Ce

ГПУ


12,5

Коллинеарная

Pr

"

--

25

"

Nd

Гексагональная

--

19,9

"

Sm

Тригональная

--

106

"

Eu

ОЦК

--

90,5

Геликоидальная

Tb

ГПУ

219

230

"

Dy

"

85

174

"

Но

"

20

133

"

Er

"

20

85

Циклоидальная и синусоидальная

Tm

"

25

56

Синусоидальная

ГПУ - гранецентрированная плотноупакованная решётка, ОЦК - объёмноцентрированная кубич. решётка.

К А. относятся многочисл. простые и сложные окислы переходных элементов, включая нек-рые ферриты-шпинели, ферриты-гранаты, ортоферриты и ортохромиты, а также фториды, сульфаты, карбонаты и др. Существует нек-рое кол-во антиферромагн. сплавов, в частности сплавы элементов группы железа с элементами платиновой группы.

Первыми соединениями, в к-рых был обнаружен антиферромагнетизм, явились слоистые хлориды Fe, Со и Ni. На кривой, показывающей зависимость их теплоёмкости от температуры, был найден максимум, характерный для фазового перехода 2-го рода (магн. фазового перехода). Позже такие же максимумы были найдены у MnO и изоморфных окислов Fe, Ni и Со. Эти окислы с кубич. кристаллич. решёткой были также первыми объектами нейтронографич. определения магн. структур А. Из кубич. А. следует отметить семейство редкоземельных ферритов-гранатов, в к-рых ионы Fe замещены на Al или Ga.

Особый интерес представляет 111996-316.jpg (ДАГ), в к-ром подробно исследовались аномальные свойства вблизи трикритической точки. Исследование водного хлорида меди (111996-317.jpg ) привело к открытию антиферромагнитного резонанса и особого магнитного фазового перехода - опрокидывания подрешёток (спин-флоп) в магн. поле. Этот же кристалл послужил объектом для нейтронографич. подтверждения существования т. н. слабого антиферромагнетизма (1982) и открытия обменной моды антиферромагн. резонанса (1984).

Группа фторидов (111996-318.jpg и др.) - одноосных кристаллов с магн. анизотропией типа лёгкая ось - послужила объектом для изучения оптич. спектров поглощения и открытия экситон-магнонных возбуждений, двухмагнонного поглощения и комбинац. рассеяния света на магнонах. Оптич. спектры А. исследовались также на двойных фторидах типа 111996-319.jpg, 111996-320.jpg . Мандельштама-Бриллюэна рассеяние света на магнонах наблюдалось в 111996-321.jpg, 111996-322.jpg и 111996-323.jpg. Отметим ещё два одноосных А.: в111996-324.jpgбыл открыт пъезо-магнетизм, в 111996-325.jpg - магнитоэлектрический эффект.

В др. группе одноосных кристаллов, обладающих анизотропией типа лёгкая плоскость (см. Антиферромагнетизм) - 111996-326.jpg , 111996-327.jpg, 111996-328.jpg, 111996-329.jpg - был открыт слабый ферромагнетизм (СФ). Особый интерес среди веществ со СФ представляют ортоферриты (111996-330.jpg и др.), в к-рых наблюдаются ориентационные фазовые переходы (изменение оси антиферромагн. упорядочения) при понижении температуры, а также111996-333.jpg - прозрачный А. с TN выше комнатной температуры.

Табл. 2. - Свойства некоторых антиферромагнетиков химических соединений

Вещество

Кристаллич. решётка

Направление оси антиферромагн. упорядочения

ТN,К

111996-331.jpg , К

MnO

ГЦК

В пл. (111)

120

610

FeO

"

"

198

190

CoO

"

"

328

280

NiO

"

"

647

247

Cr2O3

Тригональная

[111]

307

-

Fe2O3

"

Впл.(111)СФ, ОФП: 260K; [111]

950

-

Dy3Al5O12

Кубическая

[100]

2,5

2,9

Dy3Ga5O12

"

[100]

0,4

0,1

YFeO3

Орторомбическая

[100] СФ

643

-_

LaFeO3

"

[100] СФ

738

480

PrFeO3

"

[100] СФ

707

-

NdFeO3

"

[100] СФ; ОФП: 167- 125К; [001] СФ

687

-

SmFeO3

"

[100] СФ; ОФП: 490-470K; [001] СФ

674

-

EuFeO3

"

[100] СФ

666

__

GdFeO3

"

[100] СФ

657

-

TbFeO3

"

[100] СФ

647

-

DyFeO3


[100] СФ, ОФП 40К; [010]

645

-

HoFeO3

"

[100] СФ; ОФП 63-51К; [001] СФ

639

-

ErFeO3

"

[100]СФ; ОФП. 102-80K; [001] СФ

636

-

TmFeO3

"

[100] СФ; ОФП:92-86К; [001] СФ

632

-

YbFeO3

"

[100] СФ; ОФП 8К; [001] СФ

627

-

LuFeO3

"

[100] СФ

623

-

ErCrO3

"

[100] СФ; ОФП:12К; [010] СФ

129

-

MnF2

Тетрагональная

[001]

68

113

FeF2

"

[001]

78

117

CoF2

"

[001]

38

53

NiF,

"

[100] СФ

73

100

KMnF3

Орторомбическая

[100] СФ

88

238

RbMnF3

Кубическая

[111]

83

118

CsMnF3

Гексагональная

В пл. (111)

53

-

BaMnF4

Орторомбическая

[010], 2d

27

-

BaFeF4

"

[001], 2d

54

-

K2CoF4

"

[001], 2d

107

-

Rb2FeF4

"

Впл. (001), 2d

56

-

BaCoF4

"

Впл. (001), 2d

70

-

МnС12

Тригональная слоистая

Впл. (111l), 2d

1,96

3,3

FeCl8

"

[111], Zd

23,5

-48

CoCl2

"

Впл. (111), 2d

25

-20

NiCl2

"

Впл. (111), 2d

52

-67

CuCl2

Моноклинная

1d

24

-

CrCl2

Орторомбическая

Впл. (001), 1d

20

-

KCuF3

Тетрагональная

Впл. (001), 1d

38

355

VF2

"

1d

7

80

CsNiCl2

Гексагональная

[001], 1d

4,85

69

RbNiCl3

"

[001], 1d

11,5

-101

MnAu2

Тетрагональная

Геликоидальное

363

-

FePt3

Кубическая

Пл.(110)

120

-

FeRh

"

Пл. (110)

328

-680

(выше TN ферромагн. до ТС = 665К)

FeS

Гексагональная

[001]; ОФП:400К; в пл. (001)

600

920

MnTe

"

В пл. (001)

310

692

MnSe

Кубическая

В пл. (001)

150

740

HgCrS4

"

Ось геликоида [001]

60

140

ZnCr2Se4

"

В пл. (001)

22 (выше

TN

ферромагн. до TC= 129К)

115

Вещество

Кристаллич. решётка

Направление оси антиферромагн упорядочения

TN,K

111996-332.jpg , к

EuTe

Кубическая

В пл. (111)

9.6

6

GdSe

"

В пл (111)

60

-

MnCO3

Тригональная

В пл (111)СФ

32

64

FeCO3

"

[111]

35

14

CoCO3

"

В пл. (111)СФ

18

-

NiCO3

"

В пл. (111)СФ

25

-

FeBO3

"

В пл. (111)СФ

348

-

CoSO4

Орторомбическая

[010]

12

52

NiSO4

"


37

82

CuSO4

"

[001]

34, 5

88

СuС12*2Н2О

"

[100]

4,3

5

MnCl2* 4H2O

Моноклинная

[001]

1,62

1,79

CuSO4*5H2O

Триклинная


0,029

-

В последнем обнаружено заметное магнитоупругое взаимодействие. Наиб. сильное магнитоупругое взаимодействие среди А. наблюдается в 111996-334.jpg. В этом соединении впервые обнаружена большая щель в спектре спиновых волн, обусловленная эффективным полем магнитоупругой анизотропии.

В А--полупроводниках (халькогениды Mn, Eu, Gd и Cr) наблюдаются очень сильные магнитооптич. эффекты (см. Магнитооптика). Особый интерес для теории представляют низкоразмерные А.: двухмерные (хлориды элементов Fe и Со, а также нек-рые двойные фториды 111996-335.jpg ) и одномерные (111996-336.jpg и др.).

В ряде А. с ионами111996-337.jpg обнаружено особенно сильное взаимодействие между колебаниями электронной и ядерной спиновых систем (111996-338.jpg). Магн. свойства безводных сульфатов Cu и Со (а также 111996-339.jpg ) выявили существование эффекта наведения антиферромагн. упорядочения магн. полем при температурах выше ТN за счёт т. н. взаимодействия Дзялошинского.

У большей части А. значения ТN лежат ниже комнатной температуры. У А. гидратированных солей переходных элементов 111996-340.jpg К.

В табл. 2 перечислены нек-рые наиб. изученные А., имеющие коллинеарную или слабонеколлинеарную (со слабым ферромагнетизмом) антиферромагн. структуру; указаны тип кристаллич. решётки, направление оси антиферромагн. упорядочения (ОАУ), а также значение точки Нееля ТN и томп-ры 111996-341.jpg в Кюри-Вейсса законе для парамагн. восприимчивости 111996-342.jpg выше ТN:111996-343.jpg =111996-344.jpg . Вещества с 111996-345.jpg - метамагнетики. Наличие слабого ферромагнетизма отмечено буквами СФ, наличие ориентационного фазового перехода - буквами ОФП. В этом случае после букв ОФП указаны темп-pa (или область температур) ориентац. перехода и затем новое направление оси антиферромагн. упорядочения при низкой температуре. Низкоразмерные А. обозначены: двухмерные - 2d, одномерные - 1d; TC - темп-pa Кюри, пл.- плоскость, в к-рой находится ОАУ. В случаях 1d и 2d в столбце значений ТN приведена температура, при к-рой 111996-346.jpg достигает макс. значения.

Кроме рассмотренных выше электронных А., среди элементов обнаружен, по крайней мере, один ядерный А.- твёрдый 111996-347.jpg с 111996-348.jpg К. Ядерный антиферромагнетизм с 111996-349.jpg К обнаружен также у некоторых ван-флековских парамагнетиков (111996-350.jpg и др.).

А. пока ещё не находит практич. применения. Однако изучение-физ. свойств А. играет большую роль в совр. развитии физики магн. явлений и особенно теории фазовых переходов и исследований свойств одно-и двухмерных магн. структур. Возможные приложения могут найти А--полупроводники, а также А. со СФ, особенно с TN выше комнатной. Особого внимания заслуживают 111996-351.jpg и 111996-352.jpg, в к-рых можно заметно изменять скорость звука, прикладывая сравнительно слабое магн. поле. Среди А., относящихся к боридам и халькогенидам, есть сверхпроводники (напр., 111996-353.jpg с температурой перехода в сверхпроводящее состояние Тк = 2,7 К, 111996-354.jpg с Тк=1,4 К и др., см. Магнитные сверхпроводники).

Литература по

  1. Нагаев Э. Л., Ферромагнитные и антиферромагнитные полупроводники, "УФН", 1975, т. 117. с. 437; Таблицы физических величин. Справочник, M., 197В; Белов К. П., Редкоземельные магнетики и их применение, M., 1980; Jоngh L. J. de. Miedеm a A. R., Experiments on simple magnetic model systems, "Adv. Phys.", 1974, v. 23, M 1. CM. также лит. при ст. Антиферромагнетизм.

    А. С. Боровик-Романов.

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

    (время поиска примерно 20 секунд)

    Знаете ли Вы, что "гравитационное линзирование" якобы наблюдаемое вблизи далеких галактик (но не в масштабе звезд, где оно должно быть по формулам ОТО!), на самом деле является термическим линзированием, связанным с изменениями плотности эфира от нагрева мириадами звезд. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

    НОВОСТИ ФОРУМАФорум Рыцари теории эфира
    Рыцари теории эфира
     13.06.2019 - 05:11: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ПРОБЛЕМА ГЛОБАЛЬНОЙ ГИБЕЛИ ПЧЁЛ И ДРУГИХ ОПЫЛИТЕЛЕЙ РАСТЕНИЙ - Карим_Хайдаров.
    12.06.2019 - 09:05: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
    11.06.2019 - 18:05: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ФИЗИКА - Experimental Physics -> Эксперименты Сёрла и его последователей с магнитами - Карим_Хайдаров.
    11.06.2019 - 18:03: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Андрея Маклакова - Карим_Хайдаров.
    11.06.2019 - 13:23: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вячеслава Осиевского - Карим_Хайдаров.
    11.06.2019 - 13:18: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Светланы Вислобоковой - Карим_Хайдаров.
    11.06.2019 - 06:28: АСТРОФИЗИКА - Astrophysics -> К 110 летию Тунгуской катастрофы - Карим_Хайдаров.
    10.06.2019 - 21:23: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Владимира Васильевича Квачкова - Карим_Хайдаров.
    10.06.2019 - 19:27: СОВЕСТЬ - Conscience -> Высший разум - Карим_Хайдаров.
    10.06.2019 - 19:24: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ЗА НАМИ БЛЮДЯТ - Карим_Хайдаров.
    10.06.2019 - 19:14: СОВЕСТЬ - Conscience -> РУССКИЙ МИР - Карим_Хайдаров.
    10.06.2019 - 08:40: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> КОЛЛАПС МИРОВОЙ ФИНАНСОВОЙ СИСТЕМЫ - Карим_Хайдаров.
    Bourabai Research Institution home page

    Боровское исследовательское учреждение - Bourabai Research Bourabai Research Institution