Учредитель: Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова

Адрес редакции: 163002, Архангельская обл., г. Архангельск, наб. Северной Двины, д. 17, каб. 1410а

Тел: (818-2) 21-61-00(15-33)
e-mail: l.zhgileva@narfu.ru
Сайт: http://aer.narfu.ru/

16+

О журнале

Экспериментальные обоснования теории спинового парамагнетизма диспергированных сред. С. 114–120.

Версия для печати

Рубрика: Физика, Математика, Информатика

УДК

538.955

Сведения об авторах

Копосов Геннадий Дмитриевич, кандидат физико-математических наук, профессор кафедры общей физики института естественных наук и технологий Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова. Автор более 170 научных публикаций, в т. ч. двух монографий 

Софронов Евгений Леонидович, старший преподаватель кафедры общей физики института естественных наук и технологий Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова. Автор 13 научных публикаций

Аннотация

В работе систематизированы результаты экспериментальных исследований фазового перехода диа–парамагнетик в диспергированных средах. Методика исследования базируется на методе Гуи для измерения намагниченности и магнитной восприимчивости слабомагнитных материалов с применением крутильных весов и специальной камеры для проведения низкотемпературных измерений. Описаны особенности полевых, влажностных и температурных зависимостей магнитной восприимчивости и намагниченности, составляющих экспериментальный базис построения теории этого явления. Полевые зависимости свидетельствуют о нелинейной зависимости между намагниченностью и напряженностью магнитного поля и подобны тем, которые характерны для ферромагнетиков. Весьма высокие значения магнитной восприимчивости не позволяют объяснить явление, учитывая только парамагнетизм неспаренных поверхностных электронов в рамках классической модели парамагнетизма. Для температурных зависимостей магнитных характеристик наблюдается невыполнение закона Кюри. Введение влаги в дисперсную среду приводит к уменьшению магнитных характеристик. На образцах кварцевого порошка обнаружен эффект возрастания магнитной восприимчивости с увеличением температуры выше 0 ºС, необъясняемый в рамках классической теории. В статье обоснована спиновая природа парамагнетизма дисперсных структур и наличия кооперативного эффекта в образовании парамагнетизма. Спиновой парамагнетизм обусловлен появлением неспаренных спиновых магнитных моментов в результате разрыва ковалентных связей при диспергировании. Разрыв связей происходит как на поверхности гранул дисперсной среды, так и внутри объема гранул при аморфизации кристаллической структуры. Кооперативный эффект проявляется в возникновении магнитных кластеров с параллельно ориентированными спинами в результате спин-спинового взаимодействия. Во внешнем магнитном поле происходит ориентация магнитных моментов кластеров.

Ключевые слова

диспергированные среды, спиновый парамагнетизм, магнитная восприимчивость, намагниченность.
Скачать статью (pdf, 4MB )

Список литературы

  1. Волоснёв А.С., Козлов А.Н., Нехорошев А.В., Синельникова С.Е., Сковородкин Ю.П. Магнетизм мелкодисперсной системы кремнезем – вода // Докл. АН СССР. 1987. Т. 296, № 3. С. 558–560. 
  2. Баринов В.А. Магнитные свойства разупорядоченных и аморфных порошков, полученных механическим измельчением: дис. … канд. физ.-мат. наук. Свердловск, 1986. 171 с. 
  3. Копосов Г.Д., Ильин В.А., Софронов Е.Л. Инверсия знака магнитной восприимчивости при дисперсирова- нии материалов // Физический вестник Поморского университета: сб. науч. тр. Вып. 1. Архангельск, 2002. С. 65–67. 
  4. Копосов Г.Д., Бардюг Д.Ю., Софронов Е.Л., Сидоров Д.Б. Влажностные и полевые зависимости магнитной восприимчивости древесной муки // Физический вестник Поморского университета: сб. науч. тр. Вып. 2. Архангельск, 2003. С. 29–33. 
  5. Копосов Г.Д., Ильин В.А., Софронов Е.Л., Самылов А.В. Особенности магнитных свойств диспергированного органического стекла // Физический вестник Поморского университета: сб. науч. тр. Вып. 2. Архангельск, 2003. С. 33–37. 
  6. Копосов Г.Д. Особенности использования метода Гуи при изучении магнитных свойств нелинейных слабомагнитных магнетиков // Физический вестник Поморского университета: сб. науч. тр. Вып. 2. Архангельск, 2003. С. 37–42. 
  7. Копосов Г.Д., Ильин В.А., Веселков А.Ю., Софронов Е.Л. Особенности влажностных зависимостей парамагнетизма дисперсных сред с кремнийсодержащими гранулами // Вестн. Помор. ун-та. Сер.: Естеств. и точ. науки. 2004. № 1. С. 88–92. 
  8. Боровик Е.С., Еремёнко В.В., Мильнер А.С. Лекции по магнетизму. М., 2005. 512 с.