Муаллифлар: Абдурахманов. П., физика-математика фанлари доктори, профессор, Эгамов У., физика-математика фанлари

Ферромагнетик жисмлар
Ферромагнетик моддалар кучли магнит хоссаларига эга булган моддалар булади. Уларнинг асосий хоссалари куйидагилардан иборат:

1. 
   Ферромагнетикларнинг v магнит сингдирувчанлиги ёки магнит кабул килувчанлиги х майдон кучланганлигига боглик булади (271 - расм);
   
2. 
   Ферромагнетиклар колдик магнетизмга эга булади, яъни улар ташки магнит майдон булмаганда дам магнитланган долатда була олади. ^олдик магнетизм модда кайта магнитланганда В магнит индукциясининг Н магнит майдон кучланганлигининг узгаришидан
   

269. 
     - расм. Ферромагнитлар магнит кабул килувчанлигининг майдон кучланганлигига боглик узгариши
     

оркада колиши мумкин ёки магнит гистерезиси сабабчиси булади (272 - расм).
Ферромагнетик хоссаларига эга булган металлар (темир, никель ва кобальт) Кюри нуктаси деб аталадиган T_k температурадан юкорида


X






н


о


472






А¹

269. 
     - расм. Ферромагнитларда гистерезис хрдисаси
     

парамагнетикка айланиб колади ва унинг магнит кабул килувчанлиги
C
X ^— , (144.14)
кр
конунга буйсунади. Масалан, кобальт ва темир учун Кюри нукталари, мос равишда, 150 ⁰Сва 770 ⁰С булади.
Одатда, ферромагнетикларнинг натижавий магнит моменти электронлар спин магнит моментларининг бетартиб йуналганлиги билан аникланади. Ферромагнетизм мавжуд булишининг зарурий шарти ферромагнетизм атомларида спинлари компенсациялашмаган электронларнинг мавжуд булишидадир. Масалан,
компенсациялашмаган спинлар никелда - иккита, кобальтда - учта, темирда - туртта, марганец ва хромда - бештадандир.
Ферромагнетик кристаллар микроскопик улчамларга эга булган кичик сохалар - доменлардан ташкил топгандир. Х,ар бир домен сохасида барча атомлар магнит моментлари бир хил йуналган булади.
Доменлар узларининг туйинган катта магнит моментига эга булгани билан, айрим доменлар магнит моментлари хар хил йуналган булади, бу холда, ташки магнит майдони булмаганда ферромагнетикнинг тула магнит моменти нолга тенг булиши мумкин.
Квант механикасига асосан, уз - узидан магнитланиш ходисаси алмашув узаро таъсири натижасида содир булади.


473

					—			/			^а)
к	V	к	i	к		V	к			^б)
к	V	у	г	к		V	У		г	^в)
к	V	\						\			^г)

273-расм. Моддаларда магнит моментлари йуналишларининг
жойлашиш турлари


474




Ферримагнетикларга темир оксидлари бирикмаси, магнетиклар FeO₁ • Fe₂O₃ мисол булиши мумкин.
Кислороднинг манфий ионлари томонлари марказлашган куб куринишдаги панжарани досил килади, бу панжарада дар бир
FeO • Fe₂O₃ молекулага битта икки валентли (Fe²⁺) ва иккита уч
валентли (Fe³⁺) темир ионлари тугри келади. Икки валентли темир иони урнини икки валентли металлар Mg, Ni, Co, Mn, Cu эгаллаши мумкин. Натижада, мураккаб панжара бир - бирига киришган, уч валентли темир иони панжараси ва икки валентли темир ёки унинг урнига жойлашувчи металлар ионлари панжарасидан иборат булади.
Бир - бирига киришган панжаралар магнит моментлари бир - бирига антипараллел булади. Шу сабабли уч валентли темир ионлари магнит моментлари компенсациялашади ва уз - узидан магнитланиш иккивалентли металл ионлари магнит моментларидан кузгатилади.
Ферритлар кучли магнит сингдирувчанлик, кичик коэрцитив куч, катта электрик каршиликли магнит туйинишнинг кийматига эга булади. Шу сабабли, ферритлар юкори ва жуда юкори частотали техникада ва доимий магнитлар ишлаб чикишда ишлатилади.
Назорат саволлари

1. 
   ^аттик жисмларда кандай богланиш кучлари мавжуд? Молекулалар орасидаги дисперсиявий, ориентациявий ва индукциявий таъсир кучлари нима? Уларнинг асосий параметрлари нима?
   
2. 
   Кристалл панжара тузилишининг 7 гурудга ажратилишини тушунтиринг.
   
3. 
   Эркин атомларнинг энергетик сатдлари ва уларда электронлар таксимоти тугрисида тушунчалар беринг.
   
4. 
   Кристалларда энергетик содаларнингдосил булишини тушунтиринг.
   
5. 
   Электронларнинг эффектив массаси нима? Нима учун кристалларда электронларнинг масалари эркин электрон массасига тенг, ундан катта ёки кичик булиши мумкин?
   
6. 
   Содалар назариясига кура утказгичлар, диэлектриклар ва ярим утказгичлар кандай тушунтирилади?
   

475

7. 
   Нима учун хусусий ярим утказгичда электронлар концентрацияси утказувчан коваклар концентрациясига тенг булади?
   
8. 
   Киришмали ярим утказгичларда донорлар ва акцепторлар сатхи кандай жойлашган? Буларда Ферми сатхи кандай жойлашади?
   
9. 
   Хусусий ва аралашмали ярим утказгичларда заряд ташувчилар концентрацияси ифодаларини ёзинг? Электр утказувчанлик нималарга боглик?
   
10. 
    Маталларни электр утказувчанлигининг классик электрон назарияси,ута утказувчанлик ходисасини тушунтиринг.
    
11. 
    Контакт ходисаси. Металл - металл. Металл -ярим утказгич ва ярим утказгич - ярим утказгич контактларида потенциаллар фаркинингхосил булиши ва уни электр утказувчанликка таъсирини тушунтиринг.
    
12. 
    Моддаларнинг магнит хусусиятлари. Диамагнетик, парамагнетик ва фермогнетикларда магнит киритувчанлик кандай фарк килади?
    

476

XIII БОБ. АТОМ ФИЗИКАСИ

145 - §. Атом ядроси


Табиатдаги хамма моддалар атомлардан ташкил топган булиб, улар электрон ва атом ядросидан иборатдир. Атом ядросининг заряди, массаси, спини ва ядро магнит моменти унинг асосий характеристикалари деб хисобланади. Атом ядроси протон ва нейтронлардан иборат булиб, булар ядро нуклонлари дейилади. Атомлар нейтрал заррача эканлигини эътиборга олсак, уларда нечта протон, яъни мусбат заррача булса, ядро атрофида худди шунча электрон булиши керак.
Ядродаги нуклонлар - протон (р) мусбат ва нейтрон (n) эса нейтрал, яъни зарядсиз заррачалардир. Протоннинг заряд микдори
электрон зарядига тенг булиб q_p -1,6 • 10 ¹⁹ Кл га тенгдир. Эркин холда протон баркарор мусбат заррачадир. Атом массасини массанинг атом бирликларида (м.а.б.) улчаш анча кулайдир. Углерод (¹₆²C) атомининг 1/12 массаси, массанинг атом бирлиги сифатида кабул килинган.
Протоннинг массаси
т - 1,6726 -10^_27кг - 1,0072м.аб. - 938,7Мэв
^p


Бу масса электрон массасидан 1836 марта каттадир (m_p= 1836 m_e).
^r 1 ^
ва хусусий магнит моментига эга ц_р -+2,79^_я.


Протон спинга
!^я


S= -
. 2 _у


ядронинг магнит моменти деб аталади ва унинг магнетони
М
^я ^- 2т Бор магнетонидан 1836,5 марта кичикдир.


Нейтрон электр


зарядга


эга


эмас,


массаси


т„


1,6749-10 ²⁷кг-1,0086 м.а.б. га тенг ва протон массасидан бироз


каттарокдир. Протон каби, нейтроннинг спини


ва хусусий


магнит моменти -1,91 га тенг (бу ерда манфий ишора хусусий механик ва магнит моментларининг йуналишлари карама - карши эканлигини курсатади).


477




Нейтрон эркин холатда бекарор (радиоактив) заррача булиб, унинг ярим емирилиш даври -12 мин га тенг, у уз - узидан булиниб, парчаланиб кетади: