Температура Кюри

В физике и материаловедении температура Кюри (Tc), или точка Кюри, - это температура, при превышении которой некоторые материалы теряют свои постоянные магнитные свойства, которые (в большинстве случаев) могут быть заменены индуцированным магнетизмом. Температура Кюри названа в честь Пьера Кюри, который показал, что магнетизм теряется при критической температуре.[1] Сила магнетизма определяется магнитным моментом, дипольным моментом внутри атома, который возникает из углового момента и спина электронов. Материалы имеют различную структуру собственных магнитных моментов, которые зависят от температуры; температура Кюри является критической точкой, при которой собственные магнитные моменты материала меняют направление. Постоянный магнетизм вызван выравниванием магнитных моментов, а индуцированный магнетизм создается, когда неупорядоченные магнитные моменты вынуждены выравниваться в приложенном магнитном поле. Например, упорядоченные магнитные моменты (ферромагнитные, рисунок 1) изменяются и становятся неупорядоченными (парамагнитными, рисунок 2) при температуре Кюри. Более высокие температуры делают магниты слабее, так как спонтанный магнетизм возникает только ниже температуры Кюри. Магнитная восприимчивость выше температуры Кюри может быть рассчитана по закону Кюри–Вайса, который является производным от закона Кюри. По аналогии с ферромагнитными и парамагнитными материалами, температура Кюри также может быть использована для описания фазового перехода между сегнетоэлектричеством и параэлектричеством. В этом контексте параметром порядка является электрическая поляризация, которая изменяется от конечного значения до нуля, когда температура повышается выше температуры Кюри. Температура Кюри материалов[2][3][4] Материал Температура Кюри (К) °C °F Железо (Fe) 1043 770 1418 Кобальт (Co) 1400 1130 2060 Никель (Ni) 627 354 669 Гадолиний (Gd) 292 19 66 Диспрозий (Dy) 88 −185.2 −301.3 Висмутид марганца (MnBi) 630 357 674 Антимонид марганца (Mn Sb) 587 314 597 Оксид хрома(IV) (CrO 2) 386 113 235 Арсенид марганца (Mn As) 318 45 113 Оксид европия (Eu O) 69 −204.2 −335.5 Оксид железа(III) (Fe2O3) 948 675 1247 Оксид железа (II,III) (feofe2o3) 858 585 1085 NiO–Fe 2o 3 858 585 1085 CuO–Fe2O3 728 455 851 MgO–Fe 2o 3 713 440 824 MnO–Fe 2o 3 573 300 572 Железоиттриевый гранат (Y3fe5o12) 560 287 548 Неодимовые магниты 583–673 310–400 590–752 Алнико 973–1133 700–860 1292–1580 Самарий–кобальтовые магниты 993–1073 720–800 1328–1472 Феррит стронция 723 450 842 Содержание 1 Магнитные моменты 2 Материалы с магнитными моментами, которые изменяют свойства при температуре Кюри 2.1 Парамагнитные 2.2 Ферромагнитный 2.3 Ферримагнитный 2.4 Антиферромагнетизм и температура Нееля 3 Закон Кюри–Вейсса 4 Физика 4.1 Приближение к температуре Кюри сверху 4.2 Приближение к температуре Кюри снизу 4.3 Приближается к абсолютному нулю (0 Кельвинов) 4.4 Модель фазовых переходов Изинга 4.5 Домены Вайса и поверхностные и объемные температуры Кюри 4.6 Изменение температуры Кюри материала Композитные материалы Размер частиц Давление Орбитальный порядок 5 Температура Кюри в сегнетоэлектрических материалах 5.1 Сегнетоэлектрик и диэлектрик 5.2 Относительная диэлектрическая проницаемость 6 Применение 7 Смотрите также 8 Примечания 9 Ссылки 10 Внешние ссылки Магнитные моменты Магнитные моменты - это постоянные дипольные моменты внутри атома, которые включают в себя угловой момент электрона и спин[5] по соотношению μl = el / 2m e, где me - масса электрона, μl - магнитный момент, а l - угловой момент; это отношение называется гиромагнитнымсоотношение. Электроны в атоме создают магнитные моменты из своего собственного углового момента и из своего орбитального импульса вокруг ядра. Магнитные моменты от ядра незначительны в отличие от магнитных моментов от электронов.[6] Тепловые вклады приводят к тому, что электроны с более высокой энергией нарушают порядок и разрушают выравнивание между диполями. Ферромагнитные, парамагнитные, ферримагнитные и антиферромагнитные материалы имеют различную структуру собственного магнитного момента. При определенной температуре Кюри материала (Tc) эти свойства меняются. Переход от антиферромагнитного к парамагнитному (или наоборот) происходит при температуре Нееля (Tn), которая аналогична температуре Кюри.