|
| |
|
Слаботочка Книги Итак, из приведенных результатов измерений следует, что в области парапроцесса (в полях выше технического насыщения и вблизи точки Кюри) гальваномагнитный эффект имеет такие  Н, эршеЗ Рис. 111. Зависимость гальваномагнитного эффекта никеля от магнитного поля при температурах выше точки Кюри. же качественные зависимости от намагниченности и магнитного поля, как и магнитострикция (см. гл. II, § 6). Это находится в соответствии с Ъбщими положениями теории четных эффектов. § б. Нечетные гальвано-термомагнитные эффекты в ферромагнитных металлах Весьма своеобразный характер в ферромагнитных металлах носят нечетные гальвано- и термомарнитные явления; они, как мы видели в § 1, возникают в том случае, если магнитное поле направлено перпендикулярно к плоскости, в которой лежат вектор тока i (или вектор градиента температуры g) и вектор направления измерения г. Из этого класса явлений наиболее подробно изучен эффект Холла. Сущность его состоит в следующем. Если пластинку металла, через которую проходит постоянный электрический ток, поместить в магнитное поле так, чтобы силовые линии его были перпендикулярны к плоскости пластинки, то поперек последней возникает разность потенциалов Е. Для неферромагнитных металлов Е можно определить из векторного соотношения E = Rd [HJ], (98) где j - плотность тока в пластинке, b-ширина пластинки и R - постоянная Холла. Постоянная Холла глубоко связана с электронной структурой вещества. Результаты измерения этой постоянной в различных веществах имеют большое значение для электронной теории проводимости, ибо они дают возможность судить об эффективном числе электронов проводимости в металле. ЕШвольт 3,5  Рис. 112. Петля гистерезиса нечетного гальваномагнитного явления (эффекта Холла) для железа. Исследования эффекта Холла в ферромагнитных металлах и сплавах представляют, прежде всего, интерес в том отношении, что они дают дополнительные сведения о механизме проводимости этих металлов, который у них весьма сложен и до конца до сих пор еще не выяснен. В большинстве ранних работ, в которых изучался эффект Холла в ферромагнетиках, отыскивалась [в соответствии с формулой (98)] зависимость этого эффекта от магнитного поля. Однако ясно, что он должен определяться не магнитным полем, а намагниченностью. Об этом говорит то, что в зависимости от поля измеряемая э. д. с. Холла обнаруживает явление насыщения. На рис. 112, по данным Генкина [22], приведена кривая эффекта Холла в функции поля для железа. На этой кривой обнаруживаются специфические для ферромагнетиков явления насыщения и гистерезиса; в соответствии с тем, что эффект Холла является нечетным явлением, петля гистерезиса здесь получилась также нечетной . Итак, истинной характеристикой эффекта Холла является не магнитное поле, а намагниченность. Впервые на это четко указал Кикоин [21, 23]. Он установил, что для ферромагнетиков вместо соотношения (98) справедлива формула E = Rb[Ij], (99) где I-намагниченность. Кроме того, он показал, что постоянная R для ферромагнетиков состоит из двух частей: классической , не зависящей от намагниченности, и ферромагнитной . Так как измерения эффекта Холла обычно производятся при пропускании значительного тока через пластинку, помещенную в магнитное поле, перпендикулярное к ее плоскости, то, подставляя в формулу (99) j = ~ (где d~ толщина пластинки), получаем: 300- гоо- (100) т т. е. Е должно линейно зависеть от /. Последнее, действительно, всегда имеет место на опыте для ферромагнетиков (рис. 113). Поль-  6=0 кг 1мм бЧиг/мм то то 3000 от Рис. 113. Зависимость э. д. с. Холла от намагниченности и упругих растяжений в пермаллое. зуясь этой формулой и экспериментальными кривыми Е (Г), можно легко определить постоянную Холлаферромагнетиков. В теоретическом отношении особенно важным является установить связь постоянной Холла с самопроизвольной намагниченностью Ig. Комар и Волькенштейн [24] впервые показали, что эта постоянная квадратично зависит от 1, т. е. явление Холла подчиняется общим закономерностям, существующим в ферромагнетизме для зависимости физических констант металла от самопроизвольной намагниченности. Указанный вывод они сделали из измерений эффекта Холла упорядочивающегося сплава никель - марганец вблизи состава NigMn. В этом сплаве путем отжига от температур 600-250° С и последую 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 |