вещества (как правило, в твёрдом кристаллическом состоянии), в которых ниже определённой температуры (Кюри точки (См.
Кюри точка)
Θ) устанавливается ферромагнитный порядок магнитных моментов атомов или ионов (в неметаллических кристаллах) или моментов коллективизированных электронов (в металлических кристаллах, см.
Ферромагнетизм)
. Среди химических элементов ферромагнитны
Переходные элементы Fe, Со и Ni (3
d-металлы) и редкоземельные металлы Gd, Tb, Dy, Но, Er (табл. 1).
Табл. 1. - Ферромагнитные металлы
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
| Металлы | Θ, К | Js0, гс* |
|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Fe | 1043 | 1735,2 |
|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Co | 1403 | 1445 |
|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Ni | 631 | 508,8 |
|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Gd | 289 | 1980 |
|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Tb | 223 | 2713 |
|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Dy | 87 | 1991,8 |
|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Ho | 20 | 3054,6 |
|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Er | 19,6 | 1872,6 |
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
* Js0 - намагниченность единицы объёма при абсолютном нуле температуры.
Для 3
d-металлов и Gd характерна коллинеарная ферромагнитная атомная структура, а в остальных редкоземельных Ф. - неколлинеарная (спиральная и др.; см.
Магнитная структура)
. Ферромагнитны также многочисленные металлические бинарные и более сложные (многокомпонентные) сплавы и соединения упомянутых металлов между собой и с др. неферромагнитными элементами, сплавы и соединения Cr и Mn с неферромагнитными элементами (т. н. Гейслеровы сплавы), соединения ZrZn
2 и Zr
xM
1-x Zn
2 (где М - это Ti, Y, Nb или Hf, 0 ≤
x ≤
1)
, Au
4V, Sc
3In и др. (табл. 2), а также некоторые соединения металлов группы актинидов (например, UH
3).
Табл. 2. - Ферромагнитные соединения
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
| Соединения | Θ, К | Соединения | Θ, К |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Fe3AI | 743 | TbN | 43 |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Ni3Mn | 773 | DyN | 26 |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| FePd3 | 705 | EuO | 77 |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| MnPt3 | 350 | MnB | 578 |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| CrPt3 | 580 | ZrZn2 | 35 |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| ZnCMn3 | 353 | Au4V | 42-43 |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| AlCMn3 | 275 | Sc3ln | 5-6 |
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Особую группу Ф. образуют сильно разбавленные растворы замещения парамагнитных атомов, например Fe или Со в диамагнитной матрице Pd. В этих веществах атомные магнитные моменты распределены неупорядоченно (при наличии ферромагнитного порядка отсутствует атомный порядок). Ферромагнитный порядок обнаружен также в аморфных (метастабильных) металлических сплавах и соединениях, аморфных полупроводниках, в обычных органических и неорганических стеклах, халькогенидах (сульфидах, селенидах, теллуридах) и т.п. Число известных неметаллических Ф. пока невелико. Это, например, ионные соединения типа La1-x CaxMnO5(0,4 > x > 0,2), EuO, Eu2SiO4, EuS, EuSe, EuI2, CrB3 и т.п. У большинства из них точка Кюри лежит ниже 1 К. Только у соединений Eu, халькогенидов, CrB3 значение Θ Ферромагнетики 100 К.
С. В. Вонсовский.