Mualliflar: Abduraxmanov. P., fizika-matematika fanlari doktori, professor, Egamov U., fizika-matematika fanlari

Magnitlanish jadalligi
nM² _gt
jm ^{- n} < ^MH >^- -_3T^H, (144.10)


469

ga teng bo’ladi. Magnit kabul kiluvchanlik kuyidagicha ifodalanadi:

X ^-


nM² 3^₀ kT


(144.11)


bu erda n - birlik xajmdagi atomlar soni. Demak paramagnit jismlarda magnit kabul kiluvchanlik birdan kichik va musbat bo’ladi. Bunday jismlar N maydon yunalishida magnitlanadilar va N ning maksimal sohasiga tortiladi.
269 - rasmda magnitlanish jadalligining magnit maydoniga bog’liqligi diamagnetiklar (1) va paramagnetiklar (2) uchun keltirilgan.

269. 
     - rasm. Diamagnetik va paramagnitlarda magnitlanish jadalligining magnit maydoniga boglits uzgarishi
     

Ikkala xolda, j_m N ga proporsional ravishda uzgarib boradi. Paramagnetiklar uchun bu bog’liqlik fakat nisbatan kichik magnit maydon kuchlanganligida va yukori temperaturalarda kuzatiladi.
Kuchli magnit maydonlarida va past temperaturalarda j_m(H) uzining j_s tuyinish kiymatiga asimptotik yakinlashadi (270 - rasm). Paramagnetik jismlarda magnit kabul kiluvchanlik temperaturaga
nM²
kuyidagicha bog’liq bo’ladi: ^{X -} ₃^ _kT , (144.11)
Bu ifoda birinchi marta Kyuri tomonidan topilgan va u Kyuri


sonuni deb ataladi. 83.11 - ifodada ^{C -} 3^ ^ ~ Kyuri doimiysi deb


nM²


470




xisoblanadi. Bu doimiylikdan foydalanib Kyuri konunini kuyidagicha kayta yozish mumkin:
C

• 
  = j, (144.12)
  

269. 
     - rasm. Kuchli magnit maydonlarida paramagnit materiallarda tuyinish x;odisasi
     

Tashki magnit maydoni erkin elektronlarga ikki xil ta’sir kursatadi. Birinchidan, magnit maydoni erkin elektronlarning xarakat yulini egrilaydi, ularni vintsimon chizik buylab xarakatlanishga majbur kiladi. Ikkinchidan, spin magnit momentiga ega bulgan xar bir elektronga magnit maydoniga yunaltiruvchi ta’sir kursatadi, chunki kristalldagi erkin zaryad tashuvchilar kvant tizimini tashkil kiladi, Fermi - Dirak statistikasiga buysunadi va elektronlar Pauli prinsipiga buysunishi zarur bo’ladi.
Bir energetik satxda turgan ikki elektronning spinlari antiparallel bo’lsa bir - birini kompensatsiya laydi. Tashki magnit
maydonga kiritilgan, spin magnit momenti H ga parallel bulgan
elektronning potensial energiyasi spini H ga antiparallel bulgannikidan kam bo’ladi. Birinchi elektron barkaror xolatda bo’ladi. Elektronlar tizimi barkaror xolatda bulishi uchun antiparallel spinli elektronlar spin magnit momentlari agdarilib, ular yukori energetik xolatlarga chikib olishi kerak.
VJ
Utkazuvchanlik elektronlarining paramagnit kabul kiluvchanligi


471






(144.13)


ifoda orkali aniklanadi. Bu erda F - Fermi satdi. Metallarda Fermi satdi va erkin elektronlar konsentratsiyasi temperaturaga
deyarli bog’liq emas. SHuning uchun X temperaturaga kuchsiz bog’liq bo’ladi.
Ferromagnetik jismlar
Ferromagnetik moddalar kuchli magnit xossalariga ega bulgan moddalar bo’ladi. Ularning asosiy xossalari kuyidagilardan iborat:

1. 
   Ferromagnetiklarning v magnit singdiruvchanligi yoki magnit kabul kiluvchanligi x maydon kuchlanganligiga bog’liq bo’ladi (271 - rasm);
   
2. 
   Ferromagnetiklar koldik magnetizmga ega bo’ladi, ya’ni ular tashki magnit maydon bulmaganda dam magnitlangan dolatda bula oladi. ^oldik magnetizm modda kayta magnitlanganda V magnit induksiyasining N magnit maydon kuchlanganligining uzgarishidan
   

269. 
     - rasm. Ferromagnitlar magnit kabul kiluvchanligining maydon kuchlanganligiga bog’liq uzgarishi
     

orkada kolishi mumkin yoki magnit gisterezisi sababchisi bo’ladi (272 - rasm).
Ferromagnetik xossalariga ega bulgan metallar (temir, nikel va kobalt) Kyuri nuqtasi deb ataladigan T_k temperaturadan yukorida


X






n


o


472






A¹

269. 
     - rasm. Ferromagnitlarda gisterezis xrdisasi
     

paramagnetikka aylanib koladi va uning magnit kabul kiluvchanligi
C
X ^— , (144.14)
kr
konunga buysunadi. Masalan, kobalt va temir uchun Kyuri nuqtalari, mos ravishda, 150 ⁰Sva 770 ⁰S bo’ladi.
Odatda, ferromagnetiklarning natijaviy magnit momenti elektronlar spin magnit momentlarining betartib yunalganligi bilan aniklanadi. Ferromagnetizm mavjud bulishining zaruriy sharti ferromagnetizm atomlarida spinlari kompensatsiyalashmagan elektronlarning mavjud bulishidadir. Masalan,
kompensatsiyalashmagan spinlar nikelda - ikkita, kobaltda - uchta, temirda - turtta, marganets va xromda - beshtadandir.
Ferromagnetik kristallar mikroskopik o’lchamlarga ega bulgan kichik sohalar - domenlardan tashkil topgandir. X,ar bir domen sohasida barcha atomlar magnit momentlari bir xil yunalgan bo’ladi.
Domenlar uzlarining tuyingan katta magnit momentiga ega bulgani bilan, ayrim domenlar magnit momentlari xar xil yunalgan bo’ladi, bu xolda, tashki magnit maydoni bulmaganda ferromagnetikning tula magnit momenti nolga teng bulishi mumkin.
Kvant mexanikasiga asosan, uz - uzidan magnitlanish xodisasi almashuv uzaro ta’siri natijasida sodir bo’ladi.


473

					—			/			^a)
k	V	k	i	k		V	k			^b)
k	V	u	g	k		V	U		g	^v)
k	V	\						\			^g)

273-rasm. Moddalarda magnit momentlari yunalishlarining
joylashish turlari


474

Ferrimagnetiklarga temir oksidlari birikmasi, magnetiklar FeO₁ • Fe₂O₃ misol bulishi mumkin.

Kislorodning manfiy ionlari tomonlari markazlashgan kub kurinishdagi panjarani dosil kiladi, bu panjarada dar bir
FeO • Fe₂O₃ molekulaga bitta ikki valentli (Fe²⁺) va ikkita uch
valentli (Fe³⁺) temir ionlari to’g’ri keladi. Ikki valentli temir ioni urnini ikki valentli metallar Mg, Ni, Co, Mn, Cu egallashi mumkin. Natijada, murakkab panjara bir - biriga kirishgan, uch valentli temir ioni panjarasi va ikki valentli temir yoki uning urniga joylashuvchi metallar ionlari panjarasidan iborat bo’ladi.
Bir - biriga kirishgan panjaralar magnit momentlari bir - biriga antiparallel bo’ladi. SHu sababli uch valentli temir ionlari magnit momentlari kompensatsiyalashadi va uz - uzidan magnitlanish ikkivalentli metall ionlari magnit momentlaridan kuzgatiladi.
Ferritlar kuchli magnit singdiruvchanlik, kichik koersitiv kuch, katta elektrik karshilikli magnit tuyinishning kiymatiga ega bo’ladi. SHu sababli, ferritlar yukori va juda yukori chastotali texnikada va doimiy magnitlar ishlab chikishda ishlatiladi.
Nazorat savollari

1. 
   ^attik jismlarda kanday boglanish kuchlari mavjud? Molekulalar orasidagi dispersiyaviy, orientatsiyaviy va induksiyaviy ta’sir kuchlari nima? Ularning asosiy parametrlari nima?
   
2.