Феррошпине́ли - ферриты с кристаллической структурой минерала шпинели и общей формулой MO·Fe2O3, где М - двухвалентный металл, например Ni, Zn, Со, Mn.
* * *
ФЕРРОШПИНЕЛИ - ФЕРРОШПИНЕ́ЛИ, ферриты с кристаллической структурой шпинели (см. ШПИНЕЛЬ (минерал)) (см. Структурные типы кристаллов (см. СТРУКТУРНЫЕ ТИПЫ КРИСТАЛЛОВ)).
Химическая формула ферритов со структурой шпинели MgAl2O4 и магнетита (см. МАГНЕТИТ) Fe3O4 записывается в виде MeFe2O4 = MeО.Fe2O3, где Mе - один из двухвалентных ионов переходных металлов Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, а также ионы Mg и Cd. Возможна комбинация из ионов, средняя валентность которых равна двум. Для структуры шпинели характерна анионная плотная упаковка и две катионные подрешетки. Число занятых октаэдрических и тетраэдрических пустот в структуре неодинаково. Из 64 тетраэдрических и 32 октаэдрических мест, имеющихся в такой ячейке, в структуре шпинели заняты только 8 тетраэдрических (а-места) и 16 октаэдрических мест (b-места). Магнитные ионы в a- и b-местах образуют соответственно две магнитные подрешетки (см. ПОДРЕШЕТКА МАГНИТНАЯ). Магнитные свойства ферритов определяются нескомпенсированными магнитными спинами d-электронов ионов переходных (см. ПЕРЕХОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ) металлов. В решетке шпинели ионы переходных металлов не соприкасаются: они разделены ионами кислорода и поэтому взаимодействуют друг с другом через взаимодействие с электронной оболочкой ионов кислорода (косвенное или сверхобменное взаимодействие). В результате сверхобменного взаимодействия спины d-электронов ориентируются антипараллельно. Между катионами, находящимися в узлах каждой из этих двух подрешеток, существует сильное обменное взаимодействие. В большинстве ферритов ионы разных сортов в b-местах распределены статистически. Магнитная структура представляет собой две намагниченные a- и b-подрешетки с антипараллельными магнитными моментами, но внутри каждой из подрешеток магнитные моменты ориентированы параллельно. При этом магнитные моменты двух катионных подрешеток тоже неодинаковы, и суммарный магнитный момент в одном направлении может оказаться больше, чем в антипараллельном направлении. Результирующая спонтанная намагниченность будет равна разности между намагниченностями a- и b-подрешеток. Это простейший случай ферримагнетизма, когда основную роль играет отрицательное взаимодействие между ионами, размещенными в А- и В-подрешетках.
Для обращенной шпинели результирующая намагниченность равна магнитному моменту иона двухвалентного металла в b-подрешетке.
Большинство ферритов со структурой шпинели имеют ось легкого намагничивания типа .