Ferrimagnetism

Allikas: Vikipeedia
Jump to navigation Jump to search
Mitte segamini ajada Ferromagnetismiga; Ülevaate saamiseks vaata Magnetism
Magnetmomentide joondumine ferrimagnetilises materjalis

Füüsikas nimetatakse ferrimagnetiliseks materjali, milles esinevate osakeste magnetmomendid on vastassuunalised nagu antiferromagnetismis, kuid ferrimagnetites ei ole vastassuunalised momendid võrdsed, seetõttu esineb spontaanne magneetumine.[1] See nähtus esineb siis, kui osakesteks on erinevad materjalid või ioonid (näiteks Fe2+ ja Fe3+).

Ferrimagnetismi esineb ferriitides ja magnetilistes granaatides. Vanim tuntud ferrimagnet on magnetiit (raud(II,III) oksiid; Fe3O4), alguses klassifitseeriti teda kui ferromagnetit, enne Néeli ferrimagnetismi ja antiferromagnetismi avastamist 1948.[2]

Temperatuuri mõjud[muuda | muuda lähteteksti]

➀ Allpool magneetumise kompensatsiooni punkti on ferrimagnetiline materjal magnetiline. ➁ Kompensatsiooni punktis magnetilised komponendid tühistavad üksteist ja kogu magnetmoment on null. ➂ Curie punktist ülevalpool, materjal ei ole magnetiline.

Ferrimagnetid on sarnased ferromagnetitega selles, et nad on spontaanselt magneetunud allpool Curie temperatuuri ega näita magnetilist korrastatust (on paramagnetilised) sellest temperatuurist kõrgemal. Vahel esineb neil ka punkt allpool Curie temperatuuri, mida nimetatakse magneetumise kompensatsiooni punktiks, kus vastassuunalised momendid on võrdsed ja materjali kogu magnetmoment on null. Seda punkti on võimalik lihtsasti uurida granaatides ja haruldaste muldmetallide-siirdemetallide sulamites. Lisaks sellele võib leiduda ferrimagnetites ka nurkmomendi kompensatsiooni punkt, mille juures kogu nurkmoment kaob. See punkt on kriitiline rakendustes, kus vajatakse kiiret magneetumise pöördumist, ja kasutatakse magnetmäluseadmetes.[3]

Omadused[muuda | muuda lähteteksti]

Ferrimagnetilistel materjalidel on suur takistus ja neil on anisotroopsed omadused. Magnetiline anisotroopia tekib siis, kui ferrimagnetile rakendatakse elektromagnetvälja. Kui selline väli joondab magnetilisi dipoole materjalis, tekib magnetmoment ja dipoolid pretsesseeruvad sagedusel, mida juhib rakendatud väli ja kutsutakse larmoriks või pretsessiooni sageduseks. Näiteks mikrolained, mis on ringpolariseeritud samas suunas kui see pretsessioon, interakteeruvad tugevalt magnetiliste dipoolmomentidega. Samas kui polarisatsioon on vastassuunaline, siis on interaktsioon nõrk. Seda anisotroopset omadust kasutatakse mikrolaineseadmete ehitamisel isolaatorites, tsirkulaatorites ja güraatorites.

Viited[muuda | muuda lähteteksti]

  1. Spaldin, Nicola A. (2010). "9. Ferrimagnetism". Magnetic materials : fundamentals and applications (trükk: 2nd). Cambridge: Cambridge University Press. pp. 113–129. ISBN 9780521886697. 
  2. L. Néel, Propriétées magnétiques des ferrites; Férrimagnétisme et antiferromagnétisme, Annales de Physique (Paris) 3, 137-198 (1948).
  3. C. D. Stanciu, A. V. Kimel, F. Hansteen, A. Tsukamoto, A. Itoh, A. Kirilyuk, and Th. Rasing, Ultrafast spin dynamics across compensation points in ferrimagnetic GdFeCo: The role of angular momentum compensation, Phys. Rev. B 73, 220402(R) (2006).