Основные типы магнитных состояний вещества

Рис. 2.8. Основные типы доменных структур сферических магнитных частиц и зависимость 
характерной для них коэрцитивной силы от диаметра. Горизонтальным пунктиром отмечена 
коэрцитивная сила для объемного материала 
Зависимость коэрцитивной силы от диаметра сферической частицы имеет четыре 
характерные области, связанные с её доменной структурой. В областях I и II, 
соответствующих увеличению размера частиц от нуля до нескольких десятков нанометров, 
частицы имеют однодоменную структуру
16
. Ориентация их магнитного момента стабильна в 
16
Предсказаны в: J. Frenkel, J. Dorfman, Spontaneous and induced magnetisation in ferromagnetic bodies, Nature 
126, 274–275 (1930). 

---

70 
области II и не стабильна в области I, где ввиду малости размеров он подвержен 
флуктуациям, инициируемым тепловыми процессами. Средняя по времени намагниченность 
частицы при этом становится равной нулю. Это приводит к нулевой коэрцитивной силе 
наночастицы. Такое состояние магнитных частиц называют суперпарамагнитным 
(superparamagnetic state). 
Оно 
характеризуется 
отсутствием 
гистерезиса 
при 
перемагничивании и тем, что намагниченность становится универсальной функцией 
отношения напряженности магнитного поля к температуре (Н/Т). Cуперпарамагнетизм 
можно разрушить путем охлаждения. Характеристическое время флуктуаций магнитного 
момента частицы экспоненциально меняется с температурой. Намагниченность быстро
приходит в устойчивое состояние при понижении температуры. Температура, при которой 
это происходит, называют температурой блокировки (blocking temperature). Она линейно
зависит от объема частицы и анизотропии свойств материала. 
В области II исходно однодоменные, частицы не обязательно остаются таковыми при 
изменении направления их намагниченности под действием внешнего магнитного поля. 
Состояние с неизменной во внешнем магнитном поле однодоменной структурой называют