Слаботочка Книги Ферромагнитная природа аномалий теплоемкости никеля доказывается тем, что она термодинамически может быть подсчитана из чисто магнитных величин, измеренных в области парапроцесса. Например, Вейсс, пользуясь соотношением (111) и данными измерений магнитокалорического эффекта, рассчитал температурную зависимость теплоемкости указанного металла, которая находится в удовлетворительном согласии Рис. 139. Температурная зависимость теп.чоемко-сти никеля и сплава Ni - Cr (по Фостеру). (Кривая для никеля поднята на I единицу масштаба.) По осн ординат отложена теплоемкость в относительных единицах. с такой же зависимостью, полученной кепосредственно из опыта. Систематические опыты установили, что удельная теплоемкость ферромагнетиков при переходе через точку Кюри меняется не скачкообразно, а это изменение распространяется на некоторый интервал температур, обнаруживая только более или менее острый максимум. Последний факт находится в соответствии с современным теоретическим представлением, согласно которому самопроизвольная намагниченность в точке Кюри исчезает не внезапно, а постепенно, занимая некоторый интервал температур. Следует указать, что в отношении ве- личины указанного интервала температуры и резкости максимума кривой теплоемкости результаты опытов разных авторов расходятся. На рис. 139 приведены данные измерений теплоемкости никеля по Фостеру [9]. Видно, что вблизи точки Кюри в этом случае (в отличие от данных рис. 138) у никеля наблюдается довольно расплывчатый максимум. Для сплавов никеля с хромом, как видно из рис. 139, эти максимумы еще более расплывчаты. Аналогичная размазанность максимумов наблюдается и для других аномалий физических свойств (например, теплового расширения, электросопротивления и пр.). Результаты измерений ферромагнитных аномалий теплоемкости могут искажаться структурными превращениями, которые могут иметь место при нагревании металла, ибо они также сопровождаются тепловыми эффектами. Влияние последних особенно сильно может сказываться при исследовании железо-кобальтовых сплавов и углеродистых сталей [10], где магнитное и структурное превращения протекают при близких температурах. На кривые зависимости теплоемкости от температуры в ферромагнетиках будет также оказывать влияние (правда, в небольшой степени) энергия магнитной анизотропии, поскольку при нагревании она изменяет свою величину [11]. § 5. Теплопроводность ферромагнитных металлов Влияние самопроизвольной намагниченности весьма ощутительно сказывается также на теплопроводности металлов. На рис. 140 представлены, по данным Хонда и Симиду [12], кривые температурной зависимости теплосопротивления С = = Y - теплопроводность) для никеля. Как видим, в точке Кюри наблюдается характерный для ферромагнитных металлов излом кривой, обусловленный исчезновением самопроизвольной намагниченности. Вид этой кривой весьма близко напоминает кривые температурной зависимости электросопротивления, которые также обнаруживают излом в точке Кюри. Подробное изучение аномалий теплопроводности в ферромагнитных металлах наталкивается на весьма большие экспе- риментальные трудности, связанные с измерением малых изменений величин теплопроводности. Последнее обстоятельство является также причиной того, что до сих пор не удалось подробно исследовать влияние магнитного поля на теплопроводность ферромагнитных металлов. В литературе описаны многочисленные попытки изучить этот эффект, однако благодаря несовершенству методов измерений теплопроводности (особенно в ранних работах) были получены весьма неоднозначные и противоречивые результаты (13). Наиболее достоверны данные, полученные в опытах Броуна [14], в которых точность измерений тепло- 2000 1500 WOO - -200 О 200 400 SOO 800 fG Рис. 140. Температурная зависимость тепло-Т сопротивления ~ у Для никеля (X - теплопроводность). проводности была весьма высокой. Ему удалось показать, что в продольном магнитном поле теплопроводность железа уменьшается на несколько десятых процента, что по порядку величины совпадает с тем, что наблюдается для электросопротивления. Эффект изменения теплопроводности в магнитном поле должен иметь такие же зависимости от намагниченности, температуры и упругих напряжений, как и для других физических явлений в ферромагнетиках. Указанные зависимости вытекают из теории четных и нечетных эффектов Акулова [3]. Физическая причина возникновения этого явления, по Вон- 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 |
|