Температура Кюрі. Теорія середнього поля

Розглянуте вище впорядковане розташування магнітних моментів є ідеалізованим, оскільки не враховує тепловий рух атомів, яке неминуче призводить до деяких порушень впорядкованого розташування магнітних моментів. При порівняно низьких температурах вони незначні, при збільшенні температури, вони відіграють все більшу роль, і, нарешті, при деякій температурі, званої температурою Кюрі (), тепловий рух атомів здатне зруйнувати впорядковане розташування магнітних моментів, і тоді ферромагнетик перетворюється в парамагнетик. Величина залежить від міцності зв’язку магнітних моментів один з одним, у разі міцного зв’язку досягає 770 0С – для заліза і перевищує 1000 0С для залізо-кобальтових сплавів. Для багатьох речовин невелика і складає менше 300 К.
За величиною можна оцінити енергію зв’язку магнітних моментів один з одним. Для руйнування впорядкованого розташування магнітних моментів необхідна енергія теплового руху порядку еВ. Це – дуже велика величина, набагато перевершує як енергію взаємодії диполів, так і потенційну енергію магнітного диполя в полі. Справді, енергія взаємодії диполя знаходиться в полі по порядку величини складає еВ, що значно менше, ніж. Отже, її недостатньо для збереження впорядкованого розташування магнітних моментів при температурі близько. Тому розглянуте вище квантове пояснення магнітного впорядкування, пов’язаного з електростатичним взаємодією електронних оболонок, є єдиним задовільним і загальновизнаним. Тим не менш, часто використовують класичні моделі, в основі яких лежить “чисто магнітна” природа магнітного впорядкування. Ці моделі вдало пророкують поведінку магнетика поблизу, хоча і засновані на не цілком коректних припущеннях; розглянемо найбільш вдалі з них.
Модель середнього поля. Деякі моделі, вдало описують багато властивостей феромагнетиків, замість розгляду кулонівської взаємодії електронних оболонок і пов’язаного з ним обмінного інтеграла розглядають обменное магнітне поле, часто зване молекулярним полем або полем Вейса, яке забезпечує впорядковане розташування магнітних моментів. Можна оцінити величину цього поля. Згідно цим моделям, обменное магнітне поле створюється системою впорядковано розташованих магнітних моментів і воно ж забезпечує їх впорядковане розташування. Забігаючи наперед відзначимо, що поле Вейса має величину на 1-2 порядки більшу спостережуваних макроскопічних полів, що в принципі вважають можливим в окремих точках кристала.
Самим простий зі згаданих вище моделей опису ферромагнетиков є модель середнього поля, в основі якої лежить припущення, що на кожен магнітний момент діє магнітне поле пропорційне намагніченості речовини


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votes, average: 5.00 out of 5)

Температура Кюрі. Теорія середнього поля