|
| |
|
Слаботочка Книги 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 [46] 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 Ферромагнетик <3
3 4 5 6 7 8 9 10 Никель 20% Си, 80% Ni 320/oNi, 68% Fe 36% Ni, 64% Fe 38%,Ni, 62% Fe 540/0 Pt, 46% Fe 56o/o Pt, 440/0 Fe SRO/o Pt, 42% Fe 310/0 Ni, 5% Co, 640/0 Fe 410/0 Ni, 5% Cr, 20/0 Ti, 52% Fe - 16 4- 77 -- 80 -176 +183 4-148 + 95 + 76 - 5,4 - 5,9 - 8,3 - 6,9 -13.9 -11,9 - 5,5 - 5,4 - 1,47 - 1,9 + 15,2 + 12,7 -- 8,5 --10,9 -12,9 -12,2 +16,8 +13,8 в град см/кг. Мы видим, что при растяжении никеля и сплава 20% Си, 80% Ni точки Кюри их понижаются, тогда как для всех остальных сплавов повышаются; отметим, что значительные величины обнаруживают те сплавы, в которых наблюдаются большие Д/-эффекты (инварные стали). Из таблицы 2, далее, следует, что при нагрузке в 10 кг/мм точки Кюри никеля и сплава 20% Си, 80% N1 сдвигаются на 0,1 -0,2° С. Это не могло быть обнаружено в опытах Михеева [24] и других авторов [23, 25], которые пытались прямыми опытами наблюдать указанный эффект в никеле и сплаве 30% Си, 70% Ni, ибо они измеряли температуру с точностью до 1°С. В инварных же сплавах при той же нагрузке это смещение имеет порядок 1-2° С, что можно было бы заметить и при указанной точности измерения. Однако в упомянутых работах опыты с инварными сплавами не производились. Таким образом, безуспешность попыток обнаружить эффект смещения точки Кюри от растяжения непосредственными экспери- Таблица 2 ментами в значительной степени определяется неудачным выбором объектов исследования. Физически имеет смысл рассматривать не а зависи- мость 8 от упругой деформации решетки ферромагнетика, вызываемой напряжением а. Мы можем написать: где л - относительная деформация, а Е - модуль упругости. Из (55) вытекает, что точка Кюри должна смещаться не только от деформации, но и от действия других факторов, вызывающих изменение межатом:1ых расстояний в решетке металла. К ним в первую очередь необходимо отнести температуру, поскольку последняя сопровождается тепловым расширением, т. е. 27= За, (56) где w - относительное изменение объема при нагревании, а а = - коэффициент линейного расширения. Исследование зависимости 8 от Г (вернее, от теплового расширения) для различных металлов и сплавов позволило бы уточнить наши сведения о характере зависимости обменной энергии от межатомного расстояния и объяснить особенности поведения различных ферромагнитных эффектов вблизи точки Кюри. в) о зависимости обменного взаимодействия от меж атомного расстояния в ферромагнитных металлах и сплавах. Выше (гл. I, § 2) мы уже рассматривали качественный ход кривой обменного интеграла А в функции величины К, представляющей собой отношение межатомного расстояния а к среднему радиусу г оболочки 3d. До сих пор имеется мало сведений о том, как изменяются обменные интегралы в конкретных металлах и сплавах в функции К, т. е., другими словами, какому месту на кривой А {К) соответствует ферромагнетизм железа, никеля, кобальта и их сплавов. Некоторые авторы [39, 40] намечают предположительные места на подобной кривой для железа, никеля и кобальта. Однако, как видЕю из рис. 78, а ц б, в этом вопросе нет согласованности, 10 Зак. 2В02. К. П. Белов, Данные об эффектах могли бы внести ясность в указанный вопрос, так как дают возможность качественно оценить характер изменения обменного взаимодействия в зависимости от межатомных расстояний, правда, в очень небольших пределах изменения последних. В самом деле, дифференцируя выражение для температуры Кюри Л* по межатомному расстоянию а, получаем: 68 да Z дА 2k да (57)
дА 58 Где - крутизна обменного интеграла, а величина в первом приближении пропорциональна Таким образом, через экспериментальные значения эффекта смещения точки Кюри с деформацией можно оценить знак и величину В данном случае мы для упрощения предположим, что А зависит только от а, т. е. мы рассматриваем функцию А{К) при некоторых фиксированных значениях г. Это допустимо, очевидно, при не слишком больших вариациях а, когда состояние Zd- и 45-электронов не изменяется (см. обсуждение опытов с Д/д-эффектом в § 4). Сложность задачи о нахождении зависимости обменного взаимо,-действия от межатомного расстояния состоит и в том, что в реальных ферромагнитных металлах и сплавах необходимо рассматривать обменные интегралы не только между ближайшими атомами в решетке, но и более удаленными, а в сплавах, кроме того, между ато-  Рис. 78. Схематическое размещение точек ферромагнитных элементов на кривой обменного интеграла А{К). Кривая а-из книги Беккера и Доринга [39], () -из работ Шокли, Бозор-та и др. [40]. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 [46] 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 |
||||||||||||||||||||||||