35 Парамагнитный резонанс.

Если на парамагнетик, находится в постоянном магнитном поле, воздействовать переменным электромагнитным полем, то можно вызвать переходы атомов с низких уровней на более высокие. Разрешенными переходами являются лишь такие, при которых магнитно квантовое число меняется на единицу, то есть переходы между соседними уровнями с разностью энергии равной

(H - напряженность внешнего поля)

Такие переходы может вызвать электромагнитное поле, кванты энергии которого удовлетворяют равенству:

Явление резонанса состоит в интенсивном поглощении электромагнитной энергии веществом определенной частоты.

Область применения медецина, наука, техника.

36 Антиферромагнетизм

При отрицательном знаке обменного интеграла j энергетически выгодной является антипараллельная ориентация спинов соседних атомов решетки. В этом случае расположение спинов может быть упорядоченным, но спонтанная намагниченность не возникает, так как спиновые моменты атомов направлены антипараллельно и компенсируют друг друга

Антиферромагнетическими свойствами обладает MnO. Такая структура возможна лишь, если температура ниже антиферромагнитной точки Нееля Tn(Кюри). При ОºK магнитные моменты решеток компенсируют друг друга, результативный момент антиферромагнетика во внешнем поле, направленном вдоль магнитного поля решеток, = 0. При высокой температуре антипараллельное направление разрушается и намагниченность антиферромагнетиков повышается. Максимальное значение намагниченности будет в точке Нееля. Материал полностью утрачивает антиферромагнитные свойства и становиться парамагнетиком.

37 Доменная структура ферромагнетиков

Ферромагнетик в ненамагниченном состоянии разбивается на домены, намагниченные до насыщения. Причина- параллельная ориентация спиновых магнитных моментов.

Пусть есть однодоменный кристалл, спонтанно намагниченный. Такой кристалл обладает высокой магнитной энергией, обусловленной возникновением на его торцах магнитных полюсов. При делении кристалла на два домена с противоположными направленными векторами спонтанной намагничиваемости магнитная энергия кристалла уменьшается в два раза, т.к. часть магнитного потока, выходящего из первого домена замыкается на другом домене.

Таким образом, деление ферромагнитного кристалла на домены является следствием стремления системы уменьшить свою магнитную энергию. Но это деление не может происходить беспредельно, т.к. между соседними доменами, спиновыми магнитными моментами угол меняется до 180 градусов. Если угол стремиться к 180 то увеличивается обменная энергия и деление кристалла происходит до тех пор , пока уменьшение магнитной энергии, вызванное делением кристалла на домены, не компенсируется.

38 Намагничивание ферромагнетика.

Процесс намагничивания ферромагнетика объясняется изменением их доменной структуры во внешнем поле. Рассмотрим процесс намагничивания монокристалла в котором в отсутствии внешнего магнитного поля домены ориентируются так что магнитный момент в целом равен нулю. При наложении поля магнитный момент будет отличаться от нуля.

По характеру физические явления протекающие в процессе намагничивания делят на 3 стадии.

1 ст. Процесс смещения границ. При помещении образца в магнитное поле, ориентация вектора Jm различных доменов по отношению к H не одинакова. Наименьший угол с H образует вектор намагниченности 1 домена. При увеличении H будет происходить рост 1 домена за счет остальных. Рост происходит путем смещения границ, пока 1-ый домен не распространится на весь кристалл.

2 ст. Процесс вращения. При дальнейшем увеличении поля начинается поворот вектора намагниченности Jm в направлении поля H. Стадия завершается когда Jm располагается строго по полю. Намагниченность достигает технического насыщения.

3 ст. Парапроцесс. После достижения технического насыщения рост намагниченности с увеличением поля резко уменьшается (т.е. намагниченность растет очень медленно)