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

174 АНОМАЛИИ УПРУГОСТИ и ТЕПЛОВОГО РАСШИРЕНИЯ [гл. IV и коэффициента упругого растяжения Др=:Ду :

Hi)

(82)

Здесь -магнитострикция парапроцесса вблизи

точки Кюри, Д ~ изменение в точке Кюри при

растяжении. Из соотношения (83) видно, что аномалия р в точке Кюри всегда имеет положительный знак.

Применение и проверка соотношений (79)-(83) в настоящее время затрудняется из-за отсутствия точных данных измерений магнитных величин, входящих в указанные формулы. Для никеля вблизи точки Кюри в первом приближении эти величины для поля Я =1000 эрстед можно оценить следующим образом:

ТШ - эрстед-, glO- гаусс/эрстед,

-10 ?аусс/град.

Подставляя эти значения в (82), получим:

Aa?t;l,6- 10-8 град-К

Это значение как по знаку, так и по порядку величины согласуется с опытными значениями Да. На рис. 90 величина Да может быть определена как разность ординат между экспериментальной кривой а (t), снятой в области точки Кюри, и пунктирной кривой, которая представляет собой ход теплового расширения нормального металла (т. е. того же никеля, если бы он не обладал самопроизвольной намагниченностью).

Таким образом, для Да из рис. 90 получаем: 1,8-10 град-, т. е. величину, близкую к той, которая найдена из (82). При

подстановке в (83) значений -16 10-1° гаусс см/дин

(см. гл. III) и яй10-2 гаусс/эрстед получаем для никеля скачок коэффициента упругого растяжения в точке Кюри:

Др = 0,25 10-б сл2/(9йн.

Это значение Др составляет 0,05% от значения р для никеля при комнатной температуре ( = 0,5> 10-** см/дин). При современном уровне экспериментальной техники Др не может быть измерена. На рис. 87 нами уже приводились кривые температурной зависимости модуля упругости никеля [3]. В отсутствии поля или при полях ниже соответствующих техническому насыщению аномалия модуля упругости обусловливается перераспределением Ig областей. При измерениях модуля упругости в полях выше технического насыщения (на рис. 87 кривая для Я = 575 эрстед) эта аномалия снимается . Таким образом, здесь мы можем наблюдать в чистом виде другую аномалию модуля упругости, связанную с изменением величины самопроизвольной намагниченности. Однако, как показывает рис. 87 (кривая при Я = 575 эрстед), в области точки Кюри, где величина самопроизвольной намагниченности меняется особенно сильно, не обнаруживается каких-либо заметных изменений в ходе кривой E{t).

Оценим теперь, какие значения Да и Др следует ожидать в инварных сплавах. Для сплава 36% N1, 64% Fe при Я =1000 эрстед в области точки Кюри:

-J- = 95 . 10-10 эрстед-, =77-10-10 гаусс см/дин, = 40- 10-3 гаусс/эрстед и jf = - 5,9 гаусс/град.

Подставляя эти значения в (82) и (83), имеем: Да -13 . 10-6 град-\ Др 1,5 10 слА1дан.

Таким образом, в сплаве инвар вблизи точки Кюри аномалия а имеет отрицательный знак и весьма большую величину. Аномалия коэффициента упругости здесь не так велика. Она составляет 2 --3% от величины р, наблюдаемой для инвара при комнатных температурах. Это изменение коэффициента упругости вполне доступно измерению. Данные таких измерений имеются [3] только для одного инварного сплава 42% Ni, 58% Fe (рис. 89). Последний обнаруживает аномалию коэффициента упругости в точке Кюри такого же порядка величины, что и вычисленная выше для инвара (36% Ni, 64% Fe).

Термодинамика позволяет также уста1ювить связь между аномалиями объемных и упругих свойств ферромагнетиков. В самом деле, из (82) и (83) имеем:

А.В-А. (84)

Подставляя сюда найденное выше (см. гл. III, § 5) соотношение (53), получаем:

где - эффект смепдения точки Кюри с растяжением. Эта

формула устанавливает, что в точке Кюри аномалия тепло-

вого расширения пропорциональна fполагая, что = const.

аномалии коэффициента упругости.

С помощью термодинамики мы можем найти также связь между а и величиной скачка теплоемкости в точке Кюри. Заменяя в (76) и (77) Р на о и V на /, а также производные

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