Ферримагнетизм

Основные представления физики ферромагнетизма, рассмотренные выше, позволяют понять физическую природу таких веществ как ферриты (ферримагнетики). Ферриты под действием внешнего поля намагничиваются как и ферромагнетики, но отличаются от последних рядом особенностей. Наиболее существенной из них является аномальная зависимость магнитных свойств от температуры. В отличие от ферромагнетиков у намагниченных до насыщения ферритов магнитные свойства исчезают дважды: в точке компенсации и в точке Кюри (рис.5.23). Это и другие свойства ферритов объясняются особенностями их кристаллической структуры.

Рис. 5.23. Температурная зависимость намагниченности насыщения феррита: 1 – подрешетка А; 2 – подрешетка В; 3 – результирующая

Ферриты с магнитными свойствами являются обычно твердыми растворами окиси железа с окислами двухвалентных металлов , где – двухвалентный металл. Они имеют кристаллическую структуру типа шпинели, граната и др. Такую структуру можно рассматривать как систему, состоящую из двух подрешеток A и B, причем магнитные моменты последних направлены антипараллельно (рис. 5.24). Разность между магнитными моментами подрешеток определяет намагничиваемость ферритов. Если моменты подрешеток равны, то вещество является антиферромагнетиком.

Рис. 5.24. Схематическое изображение решетки ферримагнетика

Наличие двух подрешеток объясняет происхождение точки компенсации. Так как каждая подрешетка характеризуется своей температурной зависимостью намагниченности насыщения вплоть до точки Кюри, то при некоторой температуре происходит компенсация антипараллельных магнитных моментов обеих подрешеток (см. рис. 5.23). Несмотря на то, что ферриты имеют более низкую по сравнению с ферромагнетиками намагниченность насыщения, они получили более широкое распространение, так как имеют большое удельное сопротивление, ограничивающее величину вихревых токов. Это важное свойство позволило широко применять ферриты на высоких и сверхвысоких частотах.