Читать курсовая по химии: "Ферриты: получение, применение, свойства" Страница 3

(Назад) (Cкачать работу)

Для редкоземельных ферритов-гранатов R3Fe5012 характерно наличие температурной точки компенсации, в которой из-за различной температурной зависимости намагниченности редкоземельной подрешетки с и результирующей намагниченности подрешеток а и d ионов железа суммарный момент кристалла обращается в нуль.[4]. 1.3 Структура перовскита (ортоферита) В структуре типа структуры минерала перовскита кристаллизуется ряд магнитных кристаллов с общей формулой АВХ3.

Ионы А и X (рис. 2) образуют кубическую почти плотную упаковку, а ионы В находятся в октаэдрических междоузлиях кислородной решетки. На одну элементарную ячейку приходится одна молекула. Рис. 2. Структура перовскита АВХ3. Рассматривая кристалл как плотную упаковку шаров, можно показать, что структура перовскита возможна лишь при определенном соотношении между радиусами катионов А, В и аниона X: гв ^ O.Urx, t - (га “Ь rx)/V- X Х(гв + гх)<где фактор t находится в пределах 0.75-1.06. При этом могут наблюдаться небольшие отклонения структуры от кубической. Идеальная кубическая структура получается при t=0.9-1.0. [5].

В структуре перовскита с небольшими ромбическими искажениями кристаллизуются ортоферриты RFe03, где R - трехвалентный редкоземельный ион или ион иттрия. В ортоферритах идеальная структура перовскита искажена таким образом, что кристаллы становятся орторомбическими с четырьмя молекулами на единичную ячейку. Упорядочение ориентаций магнитных моментов редкоземельных ионов в ортоферритах происходит лишь при очень низких температурах 10° К. При более высоких температурах магнитные свойства ортоферритов обусловлены антиферромагнитным упорядочением подрешеток ионов железа, которое происходит при температурах 650-700° К.

Магнитные моменты этих подрешеток могут быть направлены вдоль одной из трех осей ромбической ячейки а, b или с. Если моменты направлены вдоль осей а или с, то возможно появление слабого ферромагнитного момента вдоль этих осей за счет скоса магнитных моментов подрешеток. При ориентации моментов подрешеток вдоль оси b слабый ферромагнетизм невозможен, и кристалл является чистым антиферромагнетиком. Кристаллографическая ориентация магнитных моментов подрешеток определяется константами (эффективными полями) анизотропии, которые могут сильно изменяться с температурой. В результате в кристаллах ортоферритов при определенных температурах возможны фазовые переходы типа антиферромагнетик - слабый ферромагнетик или переходы типа спиновой переориентации, когда слабый ферромагнитный момент изменяет свое направление по отношению к кристаллографическим осям. При комнатной температуре для многих ортоферритов слабый момент направлен вдоль оси с, а при более низких температурах происходит переориентация его к оси а. [6].

Процесс спиновой переориентации растягивается на область температур около 10°, причем температурам начала и конца процесса соответствуют фазовые переходы второго рода. Температура переориентации зависит от редкоземельного иона и изменяется от 10 (YbFe03) до 470° К (SmFe03). [7]. 1.4 Гексагональная структура К магнитным кристаллам с гексагональной структурой относятся кристаллы

Похожие работы