41
ГЛАВА 2. МАГНИТНЫЕ И СПИНОВЫЕ
СВОЙСТВА (состояния?) ОБЪЕМНЫХ
МАТЕРИАЛОВ, ТОНКИХ ПЛЕНОК И НАНОРАЗМЕРНЫХ ЧАСТИЦ
Магнитные свойства твердотельных материалов тесно связаны с собственными спиновыми
свойствами
образующих их атомов и ионов, атомарным составом и кристаллической
структурой материала. В данной главе обобщены основные параметры,
характеризующие
магнитные и спиновые свойства материалов, и рассмотрены проводники, полупроводники и
диэлектрики, наиболее подходящие для спинтроники.
2.1. Классификация материалов по их магнитным свойствам
В зависимости от влияния внешнего магнитного поля на ориентацию собственных
магнитных
моментов атомов и ионов, а также их ассоциаций, все материалы делят на
следующие
основные
классы:
диамагнетики,
парамагнетики,
ферромагнетики,
антиферромагнетики, ферримагнетики. Соответствующие им
особенности ориентации
магнитных моментов и их поведения во внешнем магнитном поле схематично показаны на
рис. 2.1.
Рис. 2.1. Ориентация магнитных моментов атомов и ионов в различных материалах в
отсутствие и при наложении магнитного поля
В технике, диамагнетики и парамагнетики
?
из-за отсутствия в
них магнитных моментов
или упорядоченной их ориентации атомов и ионов в нулевом магнитном поле, относят к
42
немагнитным материалам.
Ферромагнетики, ферримагнетики и антиферромагнетики,
благодаря способности долговременно сохранять определенную естественным или
искусственным
образом
приобретенную
намагниченность,
обобщенно
называют
магнитными материалами. Отдельный, тесно связанный с ними,
класс образуют
мультиферроики. Это материалы, в которых осуществляется как минимум два типа
упорядочения – магнитное и зарядовое (электрическое).