feromagnetikai
feromagnètikai (lot. ferrum – geležis + gr. magnētikos – magnetinis), magnetinės medžiagos, kurioms būdingos stiprios magnetinės savybės (pvz., santykinė magnetinė skvarba µ>>1), liekamasis įmagnetėjimas, histerezė temperatūroje, žemesnėje negu būdingoji Curie temperatūra. Aukštesnėje už ją temperatūroje feromagnetikai virsta paramagnetikais. Feromagnetikų magnetinė skvarba 104–105. Feromagnetikų domenų įmagnetėjimo kryptys sutampa su medžiagos lengvojo įmagnetėjimo ašimis, o domenų atstojamasis įmagnetėjimo vektorius, kai nėra išorinio magnetinio lauko, lygus nuliui, taigi feromagnetikas nėra įmagnetėjęs. Išoriniame magnetiniame lauke vyksta pradinis feromagnetikų įmagnetėjimo procesas – stiprėjant išoriniam laukui feromagnetikų įmagnetėjimas didėja nuo nulio. Iš pradžių įmagnetėjimo priklausomybė nuo išorinio lauko stiprio nėra tiesinė (tai lemia domenų sienelių slinkimas). Per pradinę įmagnetėjimo stadiją domenų įmagnetėjimo kryptys nesikeičia. Toliau stiprėjant išoriniam laukui jos pradeda kisti. Įmagnetėjimo priklausomybė nuo išorinio magnetinio lauko stiprio tampa tiesinė, o kai kurių domenų įmagnetėjimo kryptys kinta šuoliškai – tai rodo pradinio įmagnetėjimo kreivės pakopinis pobūdis (Barkhauseno šuoliai). Toliau stiprėjant išoriniam magnetiniam laukui domenų sienelių slinkimo procesas artėja prie pabaigos, o feromagnetikų įmagnetėjimo stiprėjimą lemia atskirų magnetinių momentų krypties kitimas. Feromagnetikų įmagnetėjimas artėja prie soties reikšmės, kurią pasiekus visi magnetiniai momentai orientuojasi išorinio magnetinio lauko kryptimi. Išjungus pašalinį lauką arba jį palengva mažinant feromagnetikų išmagnetėjimas nevyksta pradinio įmagnetėjimo kreive – reiškiasi liekamasis įmagnetėjimas. Liekamajam įmagnetėjimui panaikinti reikalingas priešingos krypties išorinis laukas, kuris vadinamas koerciniu lauku Hc. Vienos ar kitos krypties išorinio lauko poveikis, lygiavertis feromagnetikų įmagnetėjimui, apibūdinamas histerezės kilpa. Feromagnetikai yra trys grynieji metalai – geležis Fe, nikelis Ni, kobaltas Co ir šeši retųjų žemių elementai: gadolinis Gd, terbis Tb, disprozis Dy, holmis Ho, erbis Er ir tulis Tu bei šių metalų lydiniai su kitais elementais. Lydiniai labai įvairūs: feromagnetinių metalų lydiniai, antiferomagnetikų Mn bei Cr lydiniai su feromagnetikais, Mn bei Cr lydiniai su paramagnetikais, feromagnetikų lydiniai su metalais, antiferomagnetikų Mn bei Cr lydiniai su metalais (Geisslerio lydiniai) ir kiti. Susintetinta ir nemetalinių feromagnetikų, bet jų nedaug; daugelio jų Curie temperatūra gana žema (apie 1 K), tik kai kurių europio junginių, chalkogenidų yra aukštesnė – apie 100 K. Feromagnetikai yra magnetiniai dielektrikai (tai daugiausia feritai), magnetiniai puslaidininkiai (dvivalenčių retųjų žemių metalų chalkogenidai EuO, EuS, EuTe) ir magnetiniai superlaidininkai. Skiriama kietamagnetės (jų liekamasis magnetinio srauto tankis ir koercinio lauko stipris didesnis kaip 4000 A/m, histerezės kilpa labai plati) ir minkštamagnetės (Hc < 160 A/m, histerezės kilpa siaura) medžiagos. Kietamagnečių medžiagų viendomenės dalelės (trupiniai) jas sujungiant nemagnetiniu lydiniu naudojamos nuolatiniams magnetams gaminti. Minkštamagnetės medžiagos plačiai naudojamos elektrotechnikoje ir radiotechnikoje. Įmagnetinami ir išmagnetinami feromagnetikai keičia savo matmenis (ilginė magnetostrikcija) ir formą (tūrinė magnetostrikcija). Kinta adiabatiškai permagnetinamų feromagnetikų temperatūra. Feromagnetikams būdinga rezonansinė elektromagnetinės energijos (bangų) sugertis – juose vyksta feromagnetinis rezonansas.
2125