і Це дозволяє створювати малогабаритні сильні постійні магніти випромінювачі звуку великої потужності й ін
Работа добавлена на сайт samzan.net:
УДК 537.621+537.622.4
РІДКІСНОЗЕМЕЛЬНІ МЕТАЛИ ТА СПЛАВИ ДЛЯ МАГНІТНИХ МАТЕРІАЛІВ
Маткова А.В., Трач Ю.В.
Луцький національний технічний університет
43018 вул. Львівська, 75, Луцьк lutsk_phischem@ukr.net
Розказано про магнітні властивості рідкісноземельних металів, їхні сплави і оксидні сполуки. Дані матеріали мають величезні значення енергії магнітної анізотропії, магнітострикції та інші унікальні властивості. Це дозволяє створювати малогабаритні сильні постійні магніти, випромінювачі звуку великої потужності й інші ефективні технічні пристрої.
Щоб визначити магнітні властивості металів, потрібно чітко розуміти , що забезпечує магнітні властивості цих матеріалів. Всі матеріали, які поміщенні у зовнішнє магнітне поле, намагнічуються. Намагнічування пов’язане з наявністю у складових матеріал атомів (або іонів, молекул) мікроскопічних магнітних моментів. Для одиничного атома без зовнішнього магнітного поля магнітний момент шумується з векторів орбітальних і спінових моментів електронів, що належать даному атому. Магнітним моментом нехтують, так як він набагато менший за магнітні моменти електронів.
У зв'язку з тим, що d і f електрони мають велику кількість незаповнених електронних орбіталей, то саме і ці метали мають високі магнітні властивості і перш за все це f-елементи, де максимальне число незаповнених електронів на f-орбіталях. Найбільш важливими представниками є рідкісноземельні метали: неодим (Nd), самарій (Sm), європій (Eu), гадоліній (Gd), тербій (Tb) диспрозій (Dy), гольмій (Ho), тулій (Tm).
При цьому варто зауважити, що в кристалічному полі кристалів Fe магнетизм обумовлюється майже повністю спіновим магнітним моментом (орбітальний магнітний момент не проявляється). Тоді як в кристалах рідкісноземельних металів магнетизм обумовлюється як спіновим, так і орбітальним моментом, і тому їх магнетизм значно сильніший, ніж в металах рада заліза.
У дуже великому числі кристалів, що містять атоми перехідних елементів, виникає явище магнітного впорядкування - мимовільна орієнтація атомних магнітних моментів (без участі зовнішнього магнітного поля Н, але під дією ефективного поля, створюваного кристалічною решіткою). Якщо магнітні моменти Мат орієнтуються паралельно один одному- виникає феромагнетизм; якщо вони розташовуються антипараллельно один одному, то виникає антиферомагнетизмом (колінеарний - вектори, що лежать на одній прямій). Досить часто спостерігається не колінеарних антиферомагнетизмом. В силу особливих властивостей симетрії кристалів, в яких він виникає, моменти Мат повернені на деякий малий кут; така структура повинна давати малий магнітний момент. Це явище отримало назву "слабкого" феромагнетизму.
В техніці широко використовують ортофери-оксиди, що мають формулу RFeO3, де R- рідкоземельний метал, и ферити-гранати, формула яких R3Fe5O12, який проявляє феромагнетизм. Магнітні рідкоземельні метали, їх сплави і оксидні сполуки використовуються для виготовлення матеріалів з великою магнітною енергією анізотропії, яка в свою чергу використовується для виготовлення: 1)постійних магнітів; 2) матерії з високим магнітним насищенням; 3)ефективних запам’ятовуючих приладів для ЕОМ; 4)матерії з гігантською магнітострикцією (змінення довжини зразка при намагнічуванні); 5) ферит - і феромагнетиків в прозорих видимій і ближній інфрачервоних областях спектру.
Рідкоземельні ортоферити мають значну величину повертання площини полімеризації світла в магнітному полі (ефект Фарадея). Такі матеріали є перспективними для виготовлення модуляторів світла і інших оптичних приладів, а саме для управління лазерним променем, за допомогою змінного магнітного поля і в пристроях запису і зчитання оптичної інформації.
Загалом рідкоземельні метали використовуються в таких областях: 1)космічні апарати;
2)авіаційна техніка
3)прилади обліку електроенергії;
4)мініатюрні електричні машини і пристрої
5)комп'ютерна техніка
6) пристрої для утримання плазми
7)магнітні муфти і підшипники
8)акустичні системи
Для розробки нових перспективних матеріалів в наш час використовують нанотехнології, нанокомпозитні матеріали, суміш наночастинок рідкоземельних металів з наночастинками феруму. Результатом взаємодії таких наноструктурованих фрагментів магніту є посилення його магнітних властивостей і зниження вартості.
Література.
[1.] Арзамасов Б.Н. Материаловедение. М.:Машиностроение, 1986
[2.] Белов К.П. Редкоземельные магнетики и их применение. М.: Наука, 1980.
[3.]http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B5%D0%B4%D0%BA%D0%BE%D0%B7%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BC%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%82
[4.] http://ntsr.info/upload/My/leon/nanomag.doc
2. Globl Community. The following reding section contins highlights of the trnscript of his Inugurl ddress on tht dy of hope in Jnury 1961
3. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ НА САМОСТОЯТЕЛЬНУЮ РАБОТУ 2002 КУРКОВА Н
4. на тему- ldquo;Інфекційні захворювання які передаються через харчові продуктиrdquo; Інфекційні захво
5. Учебное пособие- Законный представитель несовершеннолетнего подозреваемого, обвиняемого в уголовном процессе
6. 88 4059 Влад Hond CRX 34
7. Однородное поле
8. Переводчик в сфере профессиональной коммуникации Изучаемые дисциплины- Практический курс иностр
9. Раскройте скобки; выберите нужную форму
10. 0413 Телефон горячей линии 8 800 100 97 24 7 920 694 20 11
11. Конституция 1918 года Конституция 1924 Новицкая Гражданский кодекс 1922 Источники информации
12. тема хозяйственного права
13. ый билет Казанский Кремль это единственный в своем роде образец синтеза татарского и русского архитек
14. Курсовая работа- Переглядач для файлів різних типів, з визначенням типу файлу по розширенню і, відповідно, способу перегляду (txt, hex, bin)
15. Анализ технологий предотвращения фактической естественной убыли мяса и мясопродуктов при холодильной обработки
16. і1868 жылы швед биохимигі Ф
17. экономический строй Киевской Руси в IX ~ XI вв
18. репродукційна графіка
19. сигнала выявить зависимость его от параметров ИМсигнала
20. Екологічне нормування забруднень