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  

Магнитокалорический эффект

Магнитокалорический эффект - изменение температуры магн. вещества (магнетика) при его адиабатич. намагничивании (размагничивании). В условиях адиабатичности (см. Адиабатический процесс)магнетик не поглощает и не отдаёт теплоту (2572-30.jpg ), поэтому энтропия S магнетика не меняется:2572-31.jpg При объяснении М. э. в рамках термодинамики [1] энтропию рассматривают как функцию температуры Т, давления р и напряжённости Н внеш. магн. поля, S=S(T, р, Н), откуда в условиях адиабатичности

2572-32.jpg

При постоянном давлении (р = const) dp=0 и

2572-33.jpg .

В записи для конечных изменений величин

2572-34.jpg

Соотношение (1) позволяет найти зависимость T от 2572-35.jpg, если раскрыть значение входящих в него частных производных. Производная 2572-36.jpg , где 2572-37.jpg - теплоёмкость магнетика. Производная 2572-38.jpg может быть преобразована на основе соотношения взаимности частных производных внутр. энергии магнетика: 2572-39.jpg, где М - намагниченность. Т.о.,

2572-40.jpg

Поскольку 2572-41.jpg , изменение температуры магнетика - охлаждение 2572-42.jpg или нагрев 2572-43.jpg - зависит от знака производной 2572-44.jpg и изменения внеш. магн. поля (2572-45.jpg - намагничивание ,2572-46.jpg- размагничивание). Наиб. хорошо изучен М. э., связанный с увеличением (уменьшением) числа одинаково ориентированных атомных магн. моментов (спиновых или орбитальных) вещества при включении (выключении) магн. поля. М. э. такого типа наблюдается в парамагнетиках (ПМ), а также в ферромагнетиках (ФМ) при истинном намагничивании (парапроцессе ),когда магн. поле выстраивает по направлению Н те атомные магн. моменты, к-рые оставались ещё не повёрнутыми вследствие дезориентирующего действия теплового движения. В указанных случаях (ПМ, классич. ФМ - Fe, Co, Ni и их сплавы) 2572-47.jpg, так что 2572-48.jpg при включении поля и 2572-49.jpg при его выключении 2572-50.jpg. Особенно больших значений М. э. парапроцесса достигает вблизи Кюри, точки, где намагниченность М резко уменьшается при нагревании магнетика [производная 2572-51.jpg очень велика]. М. э. в ФМ был подробно исследован П. Вейсом, Р. Форрером и К. П. Беловым [2, 3].

В ферримагнетиках при парапроцессе наблюдается не только положительный, но и отрицательный М. э. [4]. Наиб. просто можно интерпретировать М. э. в ферримагн. соединениях редкоземельных металлов с железом, где, согласно нейтронографич. данным, магнитную атомную структуру можно представить состоящей из двух магнитных подрешеток: подрешётки железа и подрешётки редкоземельных ионов [5]. Магн. моменты этих подрешёток антипараллельны. При температуре магнитной компенсации Тк намагниченность M1 подрешётки железа равна намагниченности М2 подрешётки редкоземельных ионов. При Т<ТК M2>M1, а при Т>ТК, наоборот, М21.

В М. э., наблюдаемый в этих соединениях, свой вклад вносит как подрешётка железа 2572-52.jpg , так и подрешётка редкоземельных ионов2572-53.jpg

При Т<ТК по полю направлена намагниченность MS, к-рая при включении поля возрастает, поэтому М. э. за счёт редкоземельной подрешётки2572-54.jpg Намагниченность M1 направлена в этом случае против поля, вследствие чего она уменьшается при увеличении 2572-55.jpg. Т. к. по абс. величине 2572-56.jpg, то при Т<Тк наблюдается суммарный положительный М. э.

При Т>ТК по полю направлена намагниченность M1 подрешётки железа, а против поля - намагниченность M2 редкоземельной подрешётки. Здесь возрастание поля приводит к магн. упорядочению подрешётки железа и разупорядочению редкоземельной подрешётки, вследствие чего 2572-57.jpg , а 2572-58.jpg. Суммарный М. э. при Т>ТК получается отрицательным (вблизи Тк), поскольку2572-59.jpg

В ферромагн., ферримагн. и антиферромагн. кристаллах существует также М. э., обусловленный изменением энергии магн. анизотропии вследствие вращения вектора намагниченности относительно кристаллографич. осей, а также вследствие изменения констант магн. анизотропии под действием приложенного поля [6]. М. э. вследствие смещения доменных стенок имеет существенно меньшую величину.

При магнитных фазовых переходах, вызываемых изменением магн. поля (напр., антиферромагнетизм2572-60.jpg ферромагнетизм), также наблюдается М. э., обусловленный тем, что энтропии разл. магн. фаз не равны ДРУГ другу [7].

М. э. при адиабатич. размагничивании парамагнетиков используется для получения сверхнизких температур (см. Магнитное охлаждение). При низких температурах 2572-61.jpg , поэтому метод магн. охлаждения особенно эффективен, если исходная темп-pa уже достаточно низка. В технике обоснована возможность создания новых типов холодильных машин, действие к-рых основано на использовании М. э. [8].

Литература по магнитокалорическому эффекту

  1. Вонсовский С. В., Магнетизм, М., 1971, с. 368;
  2. Weiss P., Forrer R., Aimantation et phenomene magngtocalorique du nickel, "Ann. de Phys.", 1926, v. 5, p. 153;
  3. Белов К. П., Упругие, тепловые и электрические явления в ферромагнетиках, 2 изд., М., 1957;
  4. Белов К. П., Редкоземельные магнетики и их применение, М., 1980;
  5. Никитин С. А. и др., Магнитокалорический эффект в соединениях редкоземельных металлов с железом, "ЖЭТФ", 1973, т. 65, с. 2058;
  6. Никитин С. А. и др., Особенности магнитного поведения и магнитокалорич. эффект в монокристалле гадолиния, "ЖЭТФ", 1978, т. 74, с. 205;
  7. Никитин С. А. и др. Магнитные фазовые превращения и Магнитокалорический эффект в монокристаллах сплавов Tb-Y, "ЖЭТФ", 1977, т. 73, с. 228;
  8. Архаров А. М., Брандт Н. Б., Жердев А. А. О возможности создания магнитных холодильных машин, "Холодильная техника", 1980. № 8, с. 13.

С. А. Никитин

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

(время поиска примерно 20 секунд)


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 ФОРУМА

Форум Рыцари теории эфира


Рыцари теории эфира
 04.08.2020 - 18:46: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> Биологическая безопасность населения - Карим_Хайдаров.
04.08.2020 - 18:45: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> Момент истины от Андрея Караулова - Карим_Хайдаров.
04.08.2020 - 18:43: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> КОЛЛАПС МИРОВОЙ ФИНАНСОВОЙ СИСТЕМЫ - Карим_Хайдаров.
04.08.2020 - 18:41: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от проф. В.Ю. Катасонова - Карим_Хайдаров.
04.08.2020 - 12:20: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> РАСЧЕЛОВЕЧИВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА. КОМУ ЭТО НАДО? - Карим_Хайдаров.
04.08.2020 - 09:14: ПЕРСОНАЛИИ - Personalias -> WHO IS WHO - КТО ЕСТЬ КТО - Карим_Хайдаров.
04.08.2020 - 09:13: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Константина Сёмина - Карим_Хайдаров.
04.08.2020 - 09:09: СОВЕСТЬ - Conscience -> РУССКИЙ МИР - Карим_Хайдаров.
04.08.2020 - 08:13: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Владимира Николаевича Боглаева - Карим_Хайдаров.
04.08.2020 - 05:33: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ЗА НАМИ БЛЮДЯТ - Карим_Хайдаров.
04.08.2020 - 05:33: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> КОМПЬЮТЕРНО-СЕТЕВАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ДЛЯ ВСЕХ - Карим_Хайдаров.
03.08.2020 - 10:05: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Галины Царёвой - Карим_Хайдаров.

Боровское исследовательское учреждение - Bourabai Research Bourabai Research Institution