Глава 16 (1157591), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Поэтому аитниараллельные спины этих нонов,чишь частично компенсируют друг друга, Во-вторых, эффсктившяе магнитные моменты ионов Ге"+ в разных позициях могут быть неодинаковы. Экспериментальные исследования подтвер)кдают первое предиоложенис. При высоких температурах Мф:е2О~ постепенно приобретает структуру нормальной шиипе;ш.
Стспспь обращенности шпинели ири комнатной температуре сильно зависит от термической предыс|ории, в первую очередь от скорости, с которой образец охлаждался от высоких температур. Так, в быстро закаленных образцах степень обращенности шпинели невелика и ма~ нитный момент таких вен~сств выше, чем образцов, медленно охлажденных до комнатной температуры. Феррит марганца МпГе~О, прсдставлнет собой смешанную шиинель, степень се обращенности составляет 207о.
Поскольку оба катиона Мп'-'- и Гс'+ имеют одинаковую электронную конфигурацию (д5), общий магнитный момент не зависит от степени обрашешюсти и термичсской прсдысгорин образца, Можно ожидать, что МпГерО~ будет фсрримагинтиым веществом, а его общий магнитный момент -5ри. Эксперимент это подтвердил. Иск.иочительно большое значение распределения катионов по узлам различного типа хорошо иллюстрируется на примере феррнтов сосгава М1,Хп,Ге~Оп где М=Мп, М, Со, Гс, Мп При к=О такие ферриты в основном имеют структуру обращенной ши1шели, т. е. 1Ге'+~„,р[Ге'+, М'+1, .О„. Для полностью обращенной шпи вели можно ожидать, что магнитные моменты р, различных ферритов име|от следующие значения: М=М1, р.=О; М=% р=2; М=Со р=З; М=Ге и=4; М=Мп у=5. Экспсримснтально найденные значения магнитных моментов несколько выше (см.
величины р, отложенные на левой вертикальной оси рис. 16.12). Чистый феррит цинка ХпГе~04 (х=1) при комнатной температуре имеет сгруктуру нормальной шницели. Однако енины ионов Ге'+, находящихся в октаэдрических позициях решетки ХпГе20,, ориентированы случайным образом, а вовсе не упорядочены вдоль какого-либо направления. Поэтому ХпГе.,О~ — иарамагиетнк.
Его намагниченность насыщения равна нулю, При образовании смешанных фсрритов путем частнчиого замещения ионов ЬР+ иа ионы 7п'+ происходит постепенный переход от структуры обращенной игпиислн к структуре нормальной шпннели. Введение попов Хп-' в тстраэдрпческие позиции приводит к вытссиепин) ионов Ге + из ннх в октаЗдрнческие узлы, т, е. ~Ге" ю-х7п.'+~ тетр~М'+й-хГе' 1+х~ овтО~, !6 Магиитив(с свойства 7 2 6 к ы т ю 0 08 10 Го Если бы твердый раствор оставал< я ян ! иферромягиитиым, как и МГе204 (х=О), то магнитный момент р должен оыа линейно расти с ионьпиеииеы х, и при .т=[ (ХпГе~04) должен был стать равным — 10(! !. Одна ко задол! о до гос!ин тава х=- 1 антиферрочагЕе нитное взаимодей( твис синцов ионов. Находясо иип<еи в позициях (о([ и 8а, нарушается и величина иамагии чснн<!.ти о 4 „- насыщения начинает пан! мц У дать (рис, 16.12) .
При малых значениях А зкс- Б ю иериие!(таль((о найденная величина иамапшг чениости иасыщсния воз растает, что находит<я в согласии с иредположс! нисм об антиферрочагиптноч (ферриыагнигиом) уиоридочеиии При О 0,2 0,4 0,6 .т —" ОЛ вЂ” (),5 завнси мост ь Х иачагн;(чеиности гасышеиия от состава тнерРис. !6.12. Зависимос<в (<змс((сиия иамаг- дого раса вора проходи'! нвче<(!(ости ((асыщеиии от состава тверд! ! < растворов [Б). Ма! нитные свойства фер р и ! ов и их изчсис(гия определяю(тя не только величиной их момснгов, ио и другичи пяряметраыи. К нг!ы относ!(Тся нямягнwчснность иась!(иения '1[„а;, постояниаи магиитострикиии Х,, аягнитная иро!(Нцаечос1ь Р и постояинаи мапштной кристаллографической аиизотр:!пии К. Дси.тяточно ска.4(!ть. что значении зтих и((раметров у различных ф< рр итон суи(ествеиио отличи(отся.
Имеется возможность для практических це.чей выбрать феррит с желаечыч значением того или иного свойства. Лальнейшсе изменение магнитных параметров может быгь достигнуто путем создания смешанных (1!сррито(! — твердых растворов двух или более чистых ферритон. г[((пример, при замен(енин ионов Мп'' на ионы Ге'+ в МпГе204образуется твердый раствор Мп'+(,Ге,'+Ген''04 !6.3. Примеры матпптиыз материалов с параметром магнитной анизотропии, равным пулю. Этот параметр характеризует легкость переорпенч ации магнитного момента вещества во внешпеч магнитном поле. Уменьшение магнитной янизотропии приводит к возраста1ипо магнитной проницаемости, что очень важно для практических применений.
Нежелательный побочный эфсрект„однако. связан с увслпче нпем электропроводпости материала с росзом содержания гег+ в нем. 76.3.4. Гранаты Гранаты — пазвапис обширного семейства сложных оксидов. Некоторые из гранатов являются важными фсрримягпитными материалами. Их общая формула АзВгХзОп. А — ион с большим иогп1ым радиусом ( — ! А) и КЧ 8. В структуре типа граиата ион Л находится в центре искаженного куба В и Х вЂ” ионы небольших размеров, занимающие соответственно октаздрические и тетраздрнческие позиции. К веществам с интересными магнитными свойствами относятся гранаты, у которых А=У или РЗЭ (Ьгп, сзс!, ТЬ, Ву, Но, Ег, Тп), 'т"11, 1 ц), В и Х=Ге'+.
Одним из наиболее важных представителей гранатов является железоиттриевый гранат !ИЖГ) УаГеьО!г Возможны и другие сочетания ионов А, В и Х, например 1 россуляр Увароиит Пирои Ли.арада т В табл. 16.7 приведены кристаллографичсскне параметры железо-иттриевого граната !ИЖГ) В объемноцентрированной кубической элементарной ячейке (а= !2,376 А) содержится восемь формульных единиц. Мы не решились изобрази-гь здесь кристаллическую решет ку граната. Ее можно рассматривать как каркас, построенный нз сочлененных вершинами тстраэдров ХО4 и октаэдров ВО6. Крупные ионы А занимают пустоты, окруженныс восемью соседними ионами, В железо-иттриевом гранате и гранатах редкоземельных элементов позиции ионов В и Х занимают ионы Гез+ ИЖГ и все гранаты редкоземельных элементов — фсрримагнетики с температурой Кюри от 543 до 578 К. Чтобы оценить общий мягнитпый момент этих гранатов, аеобходимо учитывать Саз Саз ~!аз Саз Саз Саз ИагСа ~~1аСаг А12 Стг Л12 1 сг Са7г 1сг т12 УПг ~> 1з ~1з ~1з ~1з ~.~сз Хп,, 0сз Ъз О 012 012 О!2 О, О, 012 0~2 .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
