Естественные науки

Почему ферриты считаются не ферромагнетиками, а антиферромагнетиками? Ферриты, это ведь тоже магниты.

Valera Gorodnichi
Valera Gorodnichi
1 037
.

Ферриты, это феррИмагнетики, а феррИмагнетики относятся к антиферромагнетикам, а не к феррОмагнетикам.

Дело в том, что у феррИмагнетиков две магнитные подрешетки, магнитные моменты которых направлены противоположно, как и у антиферромагнетиков.

Но в отличие от классических антиферромагнетиков, у феррИмагнетиков магнитные моменты этих подрешеток не одинаковые по абсолютной величине. Поэтому они не компенсируют друг друга. В результате получается, что у ферритов есть ненулевой магнитный момент, как и у феррОмагнетиков.

Это связано с тем, что все ферриты, это на самом деле не чисто химические элементы из таблицы Менделеева, а соединения, в состав которых входят парамагнитные атомы с разной величиной собственного магнитного момента.

В результате, в слабых магнитных полях и при низкой частоте магнитного поля, ферриты ведут себя как ферромагнетики. Раньше их даже не отличали от ферромагнетиков, и думали, что это одно и то же. Например, при перемагничивании феррита, у него такая же петля гистерезиса, как у ферромагнетиков (если поля не сильно большие и частота перемагничивания мала).

Но в сильных магнитных полях и в высокочастотных магнитных полях ферриты демонстрируют поведение типичное для антиферромагнетиков.

Например, у них не одна резонансная частота колебаний намагниченности в переменном поле, а две (так как две магнитные подрешетки), как и у антиферромагнетиков. (В экзотических случаях несколько частот, если у вещества не две, а несколько магнитных подрешеток. Такое тоже бывает.)

Или, например, в очень сильных магнитных полях, когда петля гистерезиса уже давным давно вышла на насыщение, неожиданно намагниченность образца резко скачком увеличивается. Это связано с тем, что в очень сильном магнитном поле обе магнитные подрешетки схлопываются и их магнитные моменты становятся направленными в одну сторону вдоль внешнего магнитного поля.

.
P.S.
Проще говоря, классификация на ферромагнетики и антиферромагнетики идет не по признаку наличия магнитного момента у тела, а по принципу, какой характер взаимодействия между магнитными моментами ближайших парамагнитных атомов. Эти взаимодействия носят характер или ферромагнитного или антиферромагнитного. То есть магнитные моменты ближайших парамагнитных атомов или стремятся быть направленными в одну сторону или противоположно друг другу. (Есть и другие случаи, но они встречаются гораздо реже.)
Поэтому у ферромагнетиков всегда есть магнитный момент и все ферромагнетики могут быть постоянными магнитами. А вот у подавляющего большинства антиферромагнетиков нет магнитного момента. Он есть только у некоторых антиферромагнетиков. Поэтому постоянными магнитами могут быть только некоторые антиферромагнетики (ферриты, скошенные антиферромагнетики и др.).

.
Лев Овчинников
Лев Овчинников
78 077
Лучший ответ