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ferromagnetische Substanzen

Festkörperphysik, Materialien mit einer Spontanmagnetisierung durch eine ferromagnetische Ordnung der atomaren magnetischen Momente bzw. Spins (Ferromagnetismus). Die Momente der Atome oder Ionen rühren von nicht vollständig besetzten Elektronenschalen her. Zu den bekanntesten ferromagnetischen Substanzen zählen die 3d-Übergangsmetalle Fe, Co, Ni (offene 3d-Schale) und ihre Legierungen oder die Seltenerdmetalle Gd, Dy, Er (offene 4f-Schale). Neben den Metallen gibt es auch ferromagnetische Isolatoren wie EuS. Die Stärke der Kopplung zwischen den Momenten kommt in der Grösse der Curie-Temperatur TC (Curie-Punkt) zum Ausdruck sowie durch die Molekularfeld-Konstante l = Q / C, die durch die paramagnetische Curie-Temperatur Q und die Curie-Konstante C (Curie-Weiss'sches Gesetz) bestimmt ist (Tabelle). Ein weiteres Merkmal von ferromagnetischen Substanzen ist die Hysterese (Hystereseschleife) der Magnetisierung M(H) als Funktion eines äusseren Magnetfeldes H. Neben kristallinen Ferromagnetika kennt man auch eine Reihe von amorphen magnetischen Materialien.

 

ferromagnetische Substanzen: Daten einiger ferromagnetischer Substanzen. MS(0): Sättigungsmagnetisierung bei T = 0 K, TC bzw. Q: ferromagnetische bzw. paramagnetische Curie-Temperatur, C: Curie-Konstante.

Substanz

MS(0) [Vsm-2]

TC [K]

Q [K]

C[K]

Ni

0,635

631

649

0,588

Co

1,815

1130

 

 

Fe

2,17

1043

1100

2,22

Gd

2,54

290

302

 

Dy

3,67

87

157

 

EuO

2,4

67

76

4,68

EuS

 

16,3

19

3,06

 

 

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