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Ferrimagnetismus

Festkörperphysik, eine Form von Magnetismus in Festkörpern mit einer Spontanmagnetisierung unterhalb der Curie-Temperatur TC ähnlich dem Ferromagnetismus. Durch die ferrimagnetische Ordnung sind die Spontanmagnetisierungen MA und MB der Untergitter A bzw. B entgegengerichtet, so dass es in einigen Ferrimagnetika sogar zu einer Richtungsumkehr der Gesamtmagnetisierung M = MA + MB bei einer Kompensationstemperatur Tk mit M(Tk) = 0 kommen kann (Abb. a). Im Spezialfall gleicher Magnetisierungen der Untergitter wird Antiferromagnetismus beobachtet. Die Molekularfeldnäherung ergibt für den Curie-Punkt Ferrimagnetismus einen ähnlichen Zusammenhang zwischen TC und der Molekularfeldkonstanten aAB < 0 bzw. der mittleren Curie-Konstanten CAB = (CACB)1/2 (CA, CB: Curie-Konstanten der Untergitter A und B) wie bei ferromagnetischen Substanzen. Im paramagnetischen Bereich bei T > TC berechnet sich die magnetische Suszeptibilität gemäss

Ferrimagnetismus,

die bei hohen Temperaturen T Ferrimagnetismus TC in ein Curie-Weiss'sches Gesetz der Form

Ferrimagnetismus

übergeht, mit der negativen paramagnetischen Curie-Temperatur Ferrimagnetismus (Abb. b).

Ferrimagnetismus

Ferrimagnetismus: a) Spontane Magnetisierungen der Untergitter A und B als Funktion der Temperatur, sowie die Gesamtmagnetisierung eines Ferrimagneten für den Fall, dass eine Kompensationstemperatur Tk existiert (V: Volumen).

b) Reziproke Suszeptibilität eines Ferrimagneten oberhalb der Curie-Temperatur TC im Vergleich mit einer ferromagnetischen Substanz (schematisch).

 

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