|
| |
|
Слаботочка Книги исходят гораздо реже, в результате чего и сопротивление падает. Так можно качественно объяснить с точки зрения квантовой теории природу электрических явлений, вызываемых парапроцессом, т. е. изменением величины 4 в ферромагнетиках; эти явления не зависят от направления вектора /g, поскольку обменная энергия в кристалле изотропна. § 2. Зависимость электропроводности и термоэлектродвижущей силы от направления самопроизвольной намагниченности (четные эффекты) Изменение направления Ig областей в кристалле приводит к перераспределению магнитных сил в решетке. Это не только вызывает явления магнитострикционного характера, которые подробно рассматривались нами в предыдущих главах, но также сказывается на движении электронов проводимости в ферромагнитных металлах или, другими словами, влияет на их электропроводность и термоэлектродвижущую силу. Механизм влияния процесса ориентации областей на электрические свойства ферромагнетиков был рассмотрен в предыдущем параграфе. Здесь мы дадим общее описание зависимости указанных явлений в ферромагнитных металлах от направления вектора /g. При этом мы ограничимся рассмотрением только четных эффектов. Необходимые закономерности могут быть здесь найдены путем применения закона анизотропии Акулова (см. гл. II, § 2). Обозначая через а величину четного гальваномагнитного (или термомагнитного) эффекта, а через Sj,Sg, Sg и gi,g,g соответственно направляющие косинусы вектора Ig и вектора электрического напряжения g (или температурного градиента) по Отношению к ребрам куба кристалла, согласно формуле (14) имеем: i=i,2,3 где и 2-константы анизотропии четных эффектов, которые определяются следующим образом: 1=2 11001. 2=2 1и1)- (92) Здесь а[,оо] и ац] - четные эффекты в кристалле в направлении ребра и диагонали кубического кристалла. Соотношение (91) позволяет рассчитать (если известны константы 1 и ttg) изменения электросопротивления и термоэлектродвижущей силы в ферромагнитном кристалле в зависимости от ориентации векторов и g- по отношению к кристаллическим осям (анизотропия гальвано- и термомагнитных эффектов). При этом предполагается, что измерения электросопротивления и термоэлектродвижущей силы всегда происходят в направлении ff. Формула (91) показывает, что характер анизотропии гальвано- и термомагнитных эффектов должен быть таким же, как и для магнитострикции. Действительно, тщательные измерения гальвано-и термомагнитных явлений в кристаллах железа и никеля полностью подтвердили это заключение [7, 8]. На рис. 99, по данным Аннаева [8], приведены результаты измерения (в поле насыщения Hg) термомагнитного эффекта кристалла никеля в плоскости (100). Эти измерения проводились, когда направление измерения г, градиент температуры g совпадали с осью [010] и когда эта ось составляет с Hg переменный угол tp. Сплошная кривая--теоретическая-рассчитана по формуле (91), а точками показаны экспериментальные данные. В некоторых случаях соотношением (91) можно пользоваться для описания гальвано- и термомагнитных эффектов также и в поликристаллических материалах. Исследования показывают, что для никеля в первом приближении можно считать, что ajPag, тогда из (91) и (92) следует (см. гл. II, § 2): 3 / 1 \  Рис. 99. Зависимость термомагнитного эффекта кристалла никеля в функции угла между полем Нд и осью [010]. При этом [010] ii g-ii г. где [юо]-четный эффект при насыщении в направлении [100] монокристалла никеля, а tp-угол между направлением Ig (или Hg поскольку мы рассматриваем случай насыщения) и вектора g внутри кристалла. Формула (93) позволяет вычислить изменение электропроводности или термоэлектродвижущей силы в поликристаллическом образце никеля под различными углами к направлению магнитного поля. Если эти изменения сначала проводятся в направлении магнитного поля (ср == 0), а затем в перпендикулярном направлении (св = 90°), то для этих двух случаев имеем: и = [100] 1=-¥ 1ооГ Деля одно на другое, получаем соотнощение = (94) выражающее собой так называемое второе правило четных эффектов Акулова. Аналогичное правило имеет место и для магнитострикции (см. гл. II). Оно находится в хорощем согласии с измерениями гальваномагнитных и термомагнитных эффектов в никеле [7, 8]. В отдельных случаях, однако, не существует такого хорошего согласия соотношения (94) с результатами опытов, как это имеет место для никеля. Так, например, Дрожжина и Шур [9] установили, что для сплавов 58% Ее, 27% Ni, 15% А1 (альни) и Fe - Si с содержанием 4% Si поперечный и продольный гальваномагнитные эффекты имеют один и тот же знак. Аналогичный эффект наблюдали Комар и Порт-нягин для гальваномагнитного эффекта и Аннаев (для термомагнитного эффекта) на сплавах Ni-Мп [10]. Для описания этих результатов соотношение [94] уже неприменимо, а должно быть использовано более общее соотношение, которое учитывало бы влияние на электропроводность и термоэлектродвижущую силу так называемых объемных эффектов (по аналогии с магнитострикцией), возникающих при повороте вектора 1 в кристаллической решетке. Это влияние может быть учтено, если в разложении по степеням s я gf в фор-Iyдe (91) принять во внимание чдены четвертого порядка. 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 |