Techniklexikon

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 T_C (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. M_S(0): Sättigungsmagnetisierung bei T = 0 K, T_C bzw. Q: ferromagnetische bzw. paramagnetische Curie-Temperatur, C: Curie-Konstante.

bottom:solid black 1.5pt;border-right: none;mso-border-top-alt:solid black .75pt;mso-border-left-alt:solid black .75pt; mso-border-bottom-alt:solid black 1.5pt;padding:0cm 2.8pt 0cm 2.8pt; height:20.5pt\'> Substanz	bottom:solid black 1.5pt;border-right:none; mso-border-top-alt:solid black .75pt;mso-border-bottom-alt:solid black 1.5pt; padding:0cm 2.8pt 0cm 2.8pt;height:20.5pt\'> MS(0) [Vsm-2]	bottom:solid black 1.5pt;border-right:none; mso-border-top-alt:solid black .75pt;mso-border-bottom-alt:solid black 1.5pt; padding:0cm 2.8pt 0cm 2.8pt;height:20.5pt\'> TC [K]	bottom:solid black 1.5pt;border-right:none; mso-border-top-alt:solid black .75pt;mso-border-bottom-alt:solid black 1.5pt; padding:0cm 2.8pt 0cm 2.8pt;height:20.5pt\'> Q [K]	bottom:solid black 1.5pt;border-right:solid black 1.0pt; mso-border-top-alt:solid black .75pt;mso-border-bottom-alt:solid black 1.5pt; mso-border-right-alt:solid black .75pt;padding:0cm 2.8pt 0cm 2.8pt; height:20.5pt\'> 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
bottom:solid black 1.0pt;border-right:none;mso-border-left-alt:solid black .75pt; mso-border-bottom-alt:solid black .75pt;padding:0cm 2.8pt 0cm 2.8pt; height:23.45pt\'> EuS	bottom:solid black 1.0pt; mso-border-bottom-alt:solid black .75pt;padding:0cm 2.8pt 0cm 2.8pt; height:23.45pt\'>	bottom:solid black 1.0pt; mso-border-bottom-alt:solid black .75pt;padding:0cm 2.8pt 0cm 2.8pt; height:23.45pt\'> 16,3	bottom:solid black 1.0pt; mso-border-bottom-alt:solid black .75pt;padding:0cm 2.8pt 0cm 2.8pt; height:23.45pt\'> 19	bottom:solid black 1.0pt;border-right:solid black 1.0pt;mso-border-bottom-alt: solid black .75pt;mso-border-right-alt:solid black .75pt;padding:0cm 2.8pt 0cm 2.8pt; height:23.45pt\'> 3,06