Ferroimanes

Los ferroimanes  son sustancias (normalmente en estado sólido cristalino o amorfo) en las que, por debajo de una cierta temperatura crítica ( puntos de Curie ), el orden ferromagnético de largo alcance de los momentos magnéticos de átomos o iones (en cristales no metálicos) o los momentos de electrones itinerantes (en cristales metálicos). En otras palabras, un ferroimán es una sustancia que (a una temperatura por debajo del punto de Curie) es capaz de magnetizarse en ausencia de un campo magnético externo .

Propiedades de los ferroimanes

• La susceptibilidad magnética de los ferroimanes es positiva y mucho mayor que la unidad.
• A temperaturas no demasiado altas, los ferroimanes tienen magnetización espontánea (espontánea) , que cambia mucho bajo la influencia de influencias externas.
• Los ferroimanes se caracterizan por el fenómeno de la histéresis .
• Los ferroimanes son atraídos por un imán.

Representantes de ferromagnetos

Entre los elementos químicos

Entre los elementos químicos , los elementos de transición Fe , Co y Ni ( metales 3d ) y los metales de tierras raras Gd , Tb , Dy , Ho , Er tienen propiedades ferromagnéticas (ver Tabla 1).

Tabla 1 - Metales ferromagnéticos

J s0  - el valor de la magnetización por unidad de volumen a temperatura cero absoluta , llamada magnetización espontánea . T c  es el punto de Curie (la temperatura crítica por encima de la cual desaparecen las propiedades ferromagnéticas y la sustancia se convierte en paramagneto).

Para los metales 3 d y para el gadolinio (Gd), es característica una estructura atómica ferromagnética colineal, y para otros ferroimanes de tierras raras, es no colineal (espiral, etc.; ver Estructura magnética ).

Entre los compuestos

Ferroimanes son también numerosos metales binarios y más complejos (multicomponentes) aleaciones y compuestos de los metales mencionados entre sí y con otros elementos no ferromagnéticos, aleaciones y compuestos de cromo (Cr) y manganeso (Mn) con elementos no ferromagnéticos (los so -llamadas aleaciones de Heusler ), por ejemplo, una aleación Cu 2 MnAl, compuestos ZrZn 2 y Zr x M 1−x Zn 2 (donde M es Ti , Y , Nb o Hf ), Au 4 V, Sc 3 In, etc. (Tabla 2), así como algunos grupos actínidos de compuestos metálicos (por ejemplo, UH 3 ).

Otros notables

Un grupo especial de ferromagnetos está formado por soluciones altamente diluidas de sustitución de átomos paramagnéticos (por ejemplo, Fe o Co) en una matriz diamagnética de Pd . En estas sustancias, los momentos magnéticos atómicos se distribuyen aleatoriamente (en presencia de orden ferromagnético, no hay orden atómico). El orden ferromagnético también se ha encontrado en aleaciones y compuestos metálicos amorfos (metaestables), semiconductores amorfos, en vidrios orgánicos e inorgánicos ordinarios , calcogenuros ( sulfuros , seleniuros , telururos ), etc. El número de ferroimanes no metálicos conocidos es todavía pequeño. Estos son, por ejemplo, óxido de cromo (IV) y compuestos iónicos del tipo La 1 - x Ca x MnO 3 (0.4> x > 0.2) , EuO , Eu 2 SiO 4 , EuS , EuSe , EuI 2 , CrB 3 y etc. Para la mayoría de ellos, el punto de Curie se encuentra por debajo de 1 K. Sólo los compuestos de Eu, calcogenuros, CrB 3 tienen un valor Q del orden de 100 K.

Véase también

• antiferromagnético
• Aromaimanes [1]
• Aparato con una capa de vórtice de elementos ferromagnéticos
• asperoimanes
• helimagnetos
• Microimanes
• Emisión magnetoacústica
• Ferroimanes no colineales
• piezoimanes
• Esperimanes
• esperoimanes
• centrifugar liquido
• Gafas giratorias
• Ferrofluido
• Electroimán

Notas

1. ↑ Tolstoy N. A., Spartakov A. A. Un nuevo tipo de magnetismo - aromamagnetismo // JETP Letters, volumen 52, núm. 3, pág. 796-799 . Consultado el 14 de abril de 2022. Archivado desde el original el 14 de febrero de 2019. (indefinido)

Literatura

• Herd K. M. La variedad de tipos de ordenamiento magnético en sólidos .
• Annaev R. G. Fenómenos magnetoeléctricos en metales ferromagnéticos. - Asjabad, 1951.
• Tyablikov SV Métodos de la teoría cuántica del magnetismo. - 2ª ed. - M., 1975.
• Nevzgodova E.  — Física experimental moderna. - 3ra ed. - SPb., 2009.
• Investigación de las propiedades de los metales ferromagnéticos y superconductores por el método del muón / V. N. Gorelkin , V. Yu. Miloserdin, V. P. Smilga . - Leningrado: LIYaF, 1976. - 55 p. : enfermo.; 20 cm - (AN URSS; No. 270).