Ферримагнети́зм - магнитоупорядоченное состояние вещества (ферримагнетика), в котором магнитные моменты существующих в кристалле подрешёток магнитных взаимно не скомпенсированы и создают спонтанный магнитный момент М_s≠0 (нескомпенсированный антиферромагнетизм). Во внешнем магнитном поле ферримагнетик намагничивается подобно ферромагнетику. У некоторых ферримагнетиков существует температурная точка компенсации, в ней M_s = 0. При температуре выше Кюри точки ферримагнетизм исчезает.

* * *

ФЕРРИМАГНЕТИЗМ - ФЕРРИМАГНЕТИ́ЗМ, магнитоупорядоченное состояние вещества (ферримагнетика), в котором магнитные моменты существующих в кристалле подрешеток магнитных (см. ПОДРЕШЕТКА МАГНИТНАЯ) взаимно не скомпенсированы и создают спонтанный магнитный момент M_s № 0 (нескомпенсированный антиферромагнетизм). Во внешнем магнитном поле ферримагнетик намагничивается подобно ферромагнетику. У некоторых ферримагнетиков существует температурная точка компенсации, когда M_s = 0. При температуре выше Кюри точки (см. КЮРИ ТОЧКА) ферримагнетизм исчезает.

Составить слова из слова ферримагнетизм

Зе́ебека эффе́кт - возникновение эдс (термоэдс) в электрической цепи, состоящей из последовательно соединённых разных проводников, контакты между которыми поддерживаются при разных температурах. На Зеебека эффекте основано действие термопары. Открыт Т. И. Зеебеком в 1821.

* * *

ЗЕЕБЕКА ЭФФЕКТ - ЗЕ́ЕБЕКА ЭФФЕ́КТ, относится к термоэлектрическим явлениям (см. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ), заключается в возникновении электродвижущей силы (см. ЭЛЕКТРОДВИЖУЩАЯ СИЛА) ЭДС (термоЭДС) в замкнутой цепи, состоящей из разнородных проводников, если места контактов поддерживают при разных температурах. Открыт Т. И. Зеебеком (см. ЗЕЕБЕК Томас Иоганн) в 1821 г. Эффект Зеебека используется в термометрии (см. ТЕРМОМЕТРИЯ) и для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую в термоэлектрических генераторах (см. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР).

Термоэлемент, составленный из двух различных проводников, образующих замкнутую цепь, является термопарой (см. ТЕРМОПАРА). При различной температуре контактов в замкнутой цепи возникает ток, называемый термоэлектрическим. Если цепь разорвать в произвольном месте, то на концах разомкнутой цепи появится разность потенциалов, называемая термоЭДС. Это и есть проявление эффекта Зеебека. При эффекте Зеебека в разомкнутой цепи, состоящей из двух разнородных проводников, когда один контакт проводников имеет температуру, отличную от температуры другого контакта, на концах цепи, имеющих одинаковую температуру, возникает термоэлектродвижущая сила, пропорциональная разности температур контактов.

В относительно небольшом температурном интервале величина термоЭДС Е пропорциональна разности температур контактов (спаев):

Е » a_Т(Т₂-Т₁).

Коэффициент пропорциональности Т для термопары называется термоэлектрической способностью пары (термосилой, коэффициентом термоэдс, или удельной термоэдс). В общем случае коэффициент пропорциональности Т называется относительной дифференциальной термоЭДС. Его значение зависит от природы соприкасающихся проводников и от температуры. В некоторых случаях с изменением температуры Т меняет знак. Величина Т, называемая также коэффициентом Зеебека, является количественной характеристикой эффекта Зеебека: Т - это электродвижущая сила, возникающая в замкнутой цепи, состоящей из двух металлов, при разности температур между контактами в 1К. Обычно в цепи, состоящей из металлов, величина Т достигает несколько десятков микровольт на Кельвин, в цепи из полупроводников значение Т на два-три порядка выше.

Причина возникновения термотока и термоЭДС заключается в том, что на контактах возникают внутренние контактные разности потенциалов, вызванные различием концентрации носителей. Эти разности потенциалов скомпенсированы до тех пор, пока температуры контактов одинаковы. Как только возникает различие температур контактов, то разность энергий зарядов между двумя веществами больше на горячем контакте, чем на холодном, в результате чего в замкнутой цепи возникает ток, так как компенсация нарушается. Эффект возникает вследствие зависимости энергии свободных электронов или дырок (см. ДЫРКА) от температуры. В местах контактов различных материалов заряды переходят от проводника, где они имели более высокую энергию, в проводник с меньшей энергией зарядов. Так как вдоль однородного проводника имеется градиент температур, то возникает диффузия носителей: у охлажденного конца концентрация носителей повышается, что приводит к дополнительному изменению термотока.

В общем случае термоЭДС в контуре складывается из трех составляющих. Первая составляющая обусловлена температурной зависимостью контактной разности потенциалов, вторая - диффузией носителей заряда от горячих спаев к холодным, третья составляющая возникает вследствие увлечения электронов квантами тепловой энергии - фононами (см. ФОНОН), поток которых также распространяется к холодному концу. Удельная термоЭДС металлов невелика, и основной вклад в величину термоЭДС в цепи, состоящей из металлов, вносят разности потенциалов.

Для полупроводников основной причиной, вызывающей усиление термотока в эффекте Зеебека, является диффузия носителей. В дырочных полупроводниках на холодном контакте скапливаются дырки, а на горячем остается нескомпенсированный отрицательный заряд (если только аномальный механизм рассеяния или эффект увлечения не приводят к перемене знака термоЭДС). В термоэлементе, состоящем из дырочного и электронного полупроводников, термоЭДС складываются. В полупроводниках со смешанной проводимостью к холодному контакту диффундируют и электроны и дырки, и их заряды взаимно компенсируются. Если концентрации и подвижности электронов и дырок равны, то термоЭДС равна нулю.

Эффект Зеебека обычно легче других термоэлектрических эффектов поддается надежным измерениям. Явление Зеебека широко используется для измерения температур и для непосредственного преобразования тепловой энергии в электрическую.

Составить слова из слова зеебека эффект

Антиферромагнети́зм - магнитоупорядоченное состояние кристаллического вещества, в котором магнитные моменты всех или части атомов (ионов) в соседних узлах кристаллической решётки ориентированы так (как правило, антипараллельно), что намагниченность вещества в целом равна нулю. Под действием внешнего магнитного поля антиферромагнетики приобретают слабую намагниченность. Повышение температуры до Нееля точки приводит к потере намагниченности и переходу в парамагнитное состояние (см. Парамагнетизм).

* * *

АНТИФЕРРОМАГНЕТИЗМ - АНТИФЕРРОМАГНЕТИ́ЗМ, магнитоупорядоченное состояние кристаллического вещества, в котором магнитные моменты всех или части атомов (ионов) в соседних узлах кристаллической решетки (см. КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ РЕШЕТКА) ориентированы так (как правило, антипараллельно), что намагниченность вещества в целом равна нулю. Ось, вдоль которой направлены антиферромагнитно-упорядоченные моменты, называется осью антиферромагнетизма. Вещества, в которых проявляется антиферромагнетизм, называются антиферромагнетиками (см. АНТИФЕРРОМАГНЕТИК).

Антиферромагнетизм был открыт при изучении свойств парамагнетиков (см. ПАРАМАГНЕТИК) при низких температурах. Парамагнетики в магнитном поле намагничиваются так, что направление намагниченности совпадает с направлением поля. Антиферромагнетизм проявляется при низких температурах. Повышение температуры до температуры Т_N - точки Нееля (см. НЕЕЛЯ ТОЧКА) - приводит к потере намагниченности и переходу вещества в парамагнитное состояние (см. Парамагнетизм (см. ПАРАМАГНЕТИЗМ)).

Вид магнитного упорядочения характеризуется магнитной структурой, для описания которой используется симметрия магнитная (см. СИММЕТРИЯ МАГНИТНАЯ). Элементарная ячейка магнитная (см. ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ЯЧЕЙКА МАГНИТНАЯ) антиферромагнитного кристалла может совпадать с кристаллографической, а может быть кратной ей. Магнитная структура оксида марганца, кристаллизующегося в решетке NaCl (См. Структурные типы кристаллов (см. СТРУКТУРНЫЕ ТИПЫ КРИСТАЛЛОВ)), формируется магнитоактивными ионами марганца, имеющими противоположно направленные магнитные моменты, и образующими две вставленные друг в друга кубические подрешетки. В случае антиферромагнетизма во все подрешетки входят магнитные ионы одинакового сорта. Суммарная намагниченность такого кристалла при отсутствии внешнего поля равна нулю.

За создание антиферромагнитного порядка и определенную ориентацию магнитных моментов ионов относительно кристаллографических осей ответственны два рода сил: за порядок - силы обменного взаимодействия (электрической природы), за ориентацию - силы магнитной анизотропии.

Под действием внешнего магнитного поля антиферромагнетики приобретают слабую намагниченность. Скомпенсированный антиферромагнетизм имеет место при полной компенсации магнитного момента, то есть когда результирующая намагниченность кристалла равна нулю. Нескомпенсированный антиферромагнетизм называется ферримагнетизмом (см. ФЕРРИМАГНЕТИЗМ).

Наиболее простое магнитное поведение наблюдается у антиферромагнитных окислов (МnО, СоО, FeО) и хлоридов Fe, Co и Ni. Некоторые 3d-элементы (Сr, -Mn) и 4f-элементы (Pr, Nd и др.) имеют более сложные антиферромагнитные структуры, для описания которых недостаточно модели двух подрешеток. Известны не только коллинеарные, но и более сложные антиферромагнитные структуры. В некоторых антиферромагнетиках векторы намагниченности могут быть направлены по сторонам треугольника или по четырем пространственным диагоналям куба, а такие структуры антиферромагнетиков, как геликоидальные или синусоидальные, нельзя описать с помощью разбиения на подрешетки.

Объяснение перехода вещества из парамагнитное в антиферромагнитное состояние было предложено Л. Д. Ландау (см. ЛАНДАУ Лев Давидович) и Л. Неелем (см. НЕЕЛЬ Луи Эжен Феликс) в рамках модели обменного взаимодействия (см. ОБМЕННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ). Кроме того, Л.Д. Ландау показал, при каких условиях происходит переход вещества в антиферромагнитное состояние. Сущность этого перехода состоит в следующем. При температурах выше точки Нееля энергия теплового движения (kТ) больше энергии обменного взаимодействия (mH_E) ( где m - атомный магнитный момент, H_E - эффективное поле обменного взаимодействия) и вещество обладает парамагнитными свойствами. При температуре Т = Т_N (в точке Нееля) обменная энергия становится равной тепловой и вещество переходит в антиферромагнитное состояние. Такой переход является фазовым переходом 2 рода (см. ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ ВТОРОГО РОДА). Особенность этого перехода состоит в плавном (без скачка), но очень резком нарастании среднего значения магнитного момента каждого иона вблизи температуры T_N. Одновременно возрастает удельная теплоемкость, изменяются коэффициенты теплового расширения, модули упругости и ряд других величин.

В квантовой теории антиферромагнетизма для объяснения поведения антиферромагнетиков при низких температурах используют теорию спиновых волн - колебаний векторов магнитных моментов ионов, находящихся в узлах подрешеток. В некоторых веществах комбинация обмена и спин-орбитального взаимодействия приводит к тому, что магнитные моменты подрешеток становятся не строго антипараллельны, вследствие чего возникает слабый ферромагнитный момент M. Такие магнетики называют слабыми ферромагнетиками (см. ФЕРРОМАГНЕТИК). К их числу относятся редкоземельные ортоферриты (см. ОРТОФЕРРИТЫ) (TbFeO₃), гематит Fe₂O₃, CoCO₃ и др.

Составить слова из слова антиферромагнетизм