какую температуру для ферромагнетика называют точкой кюри
Кюри точка
Точка Кюри, или температура Кюри, — температура фазового перехода II рода, связанного со скачкообразным изменением свойств симметрии вещества (например, магнитной — в ферромагнетиках, электрической — в сегнетоэлектриках, кристаллохимической — в упорядоченных сплавах). Назван по имени П. Кюри, подробно изучившего этот переход у ферромагнетиков. При температуре T ниже точки Кюри Q ферромагнетики обладают самопроизвольной (спонтанной) намагниченностью и определённой магнитно-кристаллической симметрией. В точке Кюри ( T = Q ) интенсивность теплового движения атомов ферромагнетика оказывается достаточной для разрушения его самопроизвольной намагниченности («магнитного порядка») и изменения симметрии, в результате ферромагнетик становится парамагнетиком. Аналогично у антиферромагнетиков при T = Q (в так называемой антиферромагнитной точки Кюри или точке Нееля) происходит разрушение характерной для них магнитной структуры (магнитных подрешёток), и антиферромагнетики становятся парамагнетиками. В сегнетоэлектриках и антисегнетоэлектриках при T = Q тепловое движение атомов сводит к нулю самопроизвольную упорядоченную ориентацию электрических диполей элементарных ячеек кристаллической решётки. В упорядоченных сплавах в точке Кюри (её называют в случае сплавов также точкой Курнакова) степень дальнего порядка в расположении атомов (ионов) компонентов сплава становится равной нулю.
Численные значения температуры Кюри приводятся в специальных справочниках.
См. также
Полезное
Смотреть что такое «Кюри точка» в других словарях:
Кюри точка — температура (θ, Тс), выше которой исчезает самопроизвольная намагниченность доменов ферромагнетиков и ферромагнетик переходит в парамагнитное состояние. Часто точка Кюри (температурой Кюри) называют температуру любого фазового перехода второго… … Энциклопедический словарь
КЮРИ ТОЧКА — (температура Кюри) (q или Тс), темп pa фазового перехода II рода, характеризующегося непрерывным изменением состояния в ва с приближением к точке фазового перехода и приобретением качественно нового св ва в этой точке. Назв. по имени П. Кюри,… … Физическая энциклопедия
Кюри точка — Kiuri taškas statusas T sritis chemija apibrėžtis Temperatūra, arti kurios šuoliškai pakinta kai kurių kristalinių medžiagų būdingos fizikinės savybės. atitikmenys: angl. Curie temperature; point Curie rus. Кюри точка; температура Кюри ryšiai:… … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
Кюри точка — (по им. французского ученого П. Кюри (P. Curie; 1859 1906)) температура некоторых фазовых переходов второго рода. Например, в точке кюри ферромагнетики (Fe, Со, Ni и др.) теряют свои магнитные свойства и ведут себя как обычные парамагнетики.… … Энциклопедический словарь по металлургии
КЮРИ ТОЧКА — [по имени французского ученого П. Кюри (P. Curie; 1859 1906)] температура некоторых фазовых переходов второго рода. Например, в точке кюри ферромагнетики (Fe, Co, Ni и другие) теряют свои магнитные свойства и ведут себя как обычные парамагнетики … Металлургический словарь
Кюри точка — температура Кюри, температура фазового перехода (См. Фазовый переход) II рода, связанного со скачкообразным изменением свойств симметрии вещества (например, магнитной в ферромагнетиках (См. Ферромагнетики), электрической в… … Большая советская энциклопедия
КЮРИ ТОЧКА — (т ра Кюри), т ра Т к, вблизи к рой происходит качеств, изменение физ. св в нек рых кристалич. тел (фазовый переход 2 го рода). В К. т. происходит переход ферромагнетик парамагнетик, сопровождаемый исчезновением макроскопич. магн. момента. При т… … Химическая энциклопедия
КЮРИ ТОЧКА — [по имени франц. учёного П. Кюри (P. Curie; 1859 1906)] темп pa нек рых фазовых переходов 2 го рода. Напр., в К. т. ферромагнетики (железо, кобальт, никель и др.) теряют свои особые магнитные св ва: в К. т. или при более высокой темп ре ведут… … Большой энциклопедический политехнический словарь
КЮРИ ТОЧКА — температура (Q, Тс), выше к рой исчезает магнитоупорядоченное состояние феррои ферримагнетиков, переходящих в неупорядоченное (парамагн.) состояние. Часто К. т. называют темп ру любого фазового перехода первого рода. Впервые переход… … Естествознание. Энциклопедический словарь
Кюри Пьер — (Curie) (1859 1906), французский физик, один из создателей учения о радиоактивности. Открыл (1880) и исследовал пьезоэлектричество. Исследования по симметрии кристаллов (принцип Кюри), магнетизму (закон Кюри, точка Кюри). Совместно с женой… … Энциклопедический словарь
Точка Кюри
Подавляющее большинство атомов обладает собственным магнитным полем. Практически любой атом можно представить в виде крошечного магнитика с северным и южным полюсами. Этот магнитный эффект объясняется тем, что электроны при движении по орбитам вокруг атомного ядра создают микроскопические электрические токи, которые и порождают магнитные поля (см. Открытие Эрстеда). Сложив магнитные поля, индуцируемые всеми электронами атома, мы получим суммарное магнитное поле атома.
В большинстве веществ магнитные поля атомов ориентированы хаотично, в результате чего они взаимно гасятся. Однако в некоторых веществах и материалах (прежде всего в сплавах, содержащих железо, никель или кобальт) атомы упорядочиваются так, что их магнитные поля направлены в одну сторону и усиливают друг друга. В результате кусочек такого вещества оказывается окружен магнитным полем. Из таких веществ, называемых ферромагнетиками, поскольку обычно они содержат железо, и получают постоянные магниты.
Чтобы понять, как образуются ферромагнетики, представим себе кусок раскаленного железа. Из-за высокой температуры атомы в нем движутся очень быстро и хаотично, не оставляя возможности для упорядочения атомных магнитных полей в одном направлении. Однако по мере понижения температуры тепловое движение ослабевает и начинают преобладать другие эффекты. В железе (и некоторых других металлах) на атомном уровне действует сила, стремящаяся объединить магнитные диполи соседних атомов друг с другом.
При высоких температурах действию этой силы мешает тепловое движение атомов, при низких же температурах атомные магнитные поля могут усиливать друг друга. Температура, при которой происходит этот переход, называется точкой Кюри металла — в честь открывшего ее французского физика Пьера Кюри.
В реальности структура ферромагнетиков гораздо сложнее, чем описано выше. Обычно отдельные домены включают всего несколько тысяч атомов, магнитные поля которых однонаправлены, однако поля различных доменов направлены беспорядочно и по совокупности материал не намагничен. Поэтому обычный кусок железа магнитных свойств не проявляет. Однако при определенных условиях упорядочиваются и магнитные поля доменов, из которых состоит ферромагнетик (например, при остывании раскаленного железа в сильном магнитном поле). И тогда мы получаем постоянный магнит. Наличие точки Кюри объясняет также, почему при сильном нагревании постоянного магнита в какой-то момент происходит его полное размагничивание.
Польский, затем французский химик. Родилась в Варшаве в интеллигентской семье в тяжелый период российской оккупации, выпавшей на долю Польши. Учась в школе, помогала матери содержать пансион, прислуживая в нем в качестве горничной. После окончания школы какое-то время работала гувернанткой в состоятельных семьях, чтобы заработать средства на получение медицинского образования для своей сестры. На этот период приходится расстроенная родителями жениха помолвка Склодовской с юношей из семьи, где она прислуживала (родители сочли такой брак их сына недостойным их социального положения и упустили блестящую возможность улучшить свой фамильный генофонд). После получения ее сестрой медицинского образования в Париже туда же оправилась учиться и сама Склодовская.
Блестящие результаты вступительных экзаменов по физике и математике привлекли к молодой полячке пристальное внимание ведущих французских ученых. Результатом стала ее помолвка в 1894 году с Пьером Кюри и брак с ним, заключенный в следующем году. В те годы исследования явления радиоактивности только начинались, и работы в этой области был непочатый край. Пьер и Мария Кюри занялись извлечением радиоактивных образцов из руд, добываемых в Богемии, и их исследованием. В результате супругам удалось открыть сразу несколько новых радиоактивных элементов (см. Радиоактивный распад), один из которых был назван кюрием в их честь, а еще один — полонием в честь родины Марии. За эти исследования супруги Кюри были совместно с Анри Беккерелем (Henri Becquerel, 1852–1908), открывшим рентгеновские лучи, удостоены Нобелевской премии по физике за 1903 год. Именно Мария Кюри первой ввела в употребление термин «радиоактивность» — по названию первого открытого Кюри радиоактивного элемента радия.
После трагической гибели Пьера в 1906 году Мария Кюри отказалась от предложенной Сорбонским университетом пенсии и продолжила исследования. Ей удалось доказать, что в результате радиоактивного распада происходит трансмутация химических элементов, и, тем самым, положить начало новой отрасли естественных наук — радиохимии. За эту работу Мария Кюри была удостоена Нобелевской премии по химии за 1911 год и стала первым ученым — дважды лауреатом самой престижной премии за достижения в естественных науках. (В том же году Парижская Академия наук отклонила ее кандидатуру и не приняла Марию Кюри в свои ряды. Видимо, двух Нобелевских премий господам академикам показалось недостаточно для преодоления своей склонности к дискриминации по национальному и гендерному признаку.)
В годы Первой мировой войны Мария Кюри занималась активными прикладными медицинскими исследованиями, работая на фронте с портативной рентгеновской установкой. В 1921 году в Америке была открыта подписка на сбор средств на покупку для Марии Кюри 1 грамма чистого радия, который был ей необходим для дальнейших исследований. В ходе ее триумфальной поездки по Америке с публичными лекциями ключик от шкатулки с драгоценным радиоактивным металлом был вручен Кюри самим Президентом США Уорреном Хардингом (Warren Harding).
Последние годы жизни Марии Кюри были заполнены важными международными инициативами в области науки и медицины. В начале здоровье Марии Кюри резко ухудшилось — сказались огромные дозы радиоактивного облучения, полученные ею в процессе многолетних экспериментов, — и в 1934 году она скончалась в санатории во Французских Альпах.
Французский физик. Родился в Париже в семье видного врача. Получил домашнее образование. Первоначально изучал фармакологию в Сорбонне, однако очень скоро увлекся естественнонаучными экспериментами с кристаллами, которые проводил его брат Жак, и со временем стал директором Школы физики и химии (École de Physique et Chimie). В 1895 году женился на Марии Склодовской и в том же году защитил докторскую диссертацию по магнитным свойствам парамагнетиков (см. Закон Кюри). Вместе с супругой в тяжелейших рабочих условиях проводил в Школе опыты по изучению свойств радиоактивных веществ. В 1904 году получил назначение на пост профессора физики и директора лаборатории (вскоре преобразованной в Институт радия) Сорбонны. В апреле 1906 года Пьер Кюри погиб в результате нелепого несчастного случая, попав под колеса извозчика. Он даже не успел завершить оборудование своей новой лаборатории.
Использование и формулы
Вам будет интересно: Политические революции в России
По аналогии с ферромагнитными и парамагнитными материалами температуру Кюри можно также использовать для описания фазового перехода между сегнетоэлектричеством и параэлектричеством. В этом контексте параметр порядка представляет собой электрическую поляризацию, которая переходит от конечного значения к нулю, когда температура повышается выше температуры Кюри.
Вам будет интересно: Федор Михайлович Достоевский: хронологическая таблица, биография и «Пятикнижие»
Электроны в атоме вносят магнитные моменты из собственного углового момента и из их орбитального момента вокруг ядра. Магнитные моменты от ядра незначительны в отличие от магнитных моментов от электронов. Тепловые вклады приводят к появлению более высоких энергий электронов, нарушающих порядок и разрушение выравнивания между диполями.
Особенности
Материал парамагнитен только выше его температуры Кюри. Парамагнитные материалы немагнитны, когда магнитное поле отсутствует и магнитно при приложении магнитного поля. Когда магнитное поле отсутствует, материал имеет неупорядоченные магнитные моменты; то есть атомы асимметричны и не выровнены. Когда присутствует магнитное поле, магнитные моменты временно перестраиваются параллельно приложенному полю, атомы симметричны и выровнены. Магнитные моменты, выровненные в одном направлении, являются причиной индуцированного магнитного поля.
Для парамагнетизма эта реакция на приложенное магнитное поле положительна и известна как магнитная восприимчивость. Магнитная восприимчивость применяется только выше температуры Кюри для неупорядоченных состояний.
За пределами точки Кюри
Материалы только ферромагнитны ниже их соответствующих температур Кюри. Ферромагнитные материалы являются магнитными в отсутствие приложенного магнитного поля.
Когда магнитное поле отсутствует, материал имеет спонтанную намагниченность, являющуюся результатом упорядоченных магнитных моментов. Т. е. для ферромагнетизма атомы симметричны и выровнены в одном направлении, создавая постоянное магнитное поле.
Температура кюри для ферромагнетиков
Магнитные взаимодействия удерживаются вместе обменными взаимодействиями; иначе тепловой беспорядок преодолел бы слабое взаимодействие магнитных моментов. Обменное взаимодействие имеет нулевую вероятность параллельных электронов, занимающих одну и ту же точку во времени, что подразумевает предпочтительное параллельное выравнивание в материале. Фактор Больцмана вносит значительный вклад, поскольку он предпочитает, чтобы взаимодействующие частицы были выровнены в одном направлении. Это приводит к тому, что ферромагнетики имеют сильные магнитные поля и высокие определения температуры Кюри около 1000 К.
Ферримагнитные материалы являются магнитными в отсутствие приложенного магнитного поля и состоят из двух разных ионов.
Спонтанный магнетизм
Когда магнитное поле отсутствует, материал имеет спонтанный магнетизм, являющийся результатом упорядоченных магнитных моментов; т.е. для ферримагнетизма магнитные моменты одного и того же ионного момента выровнены в одном направлении с определенной величиной, а магнитные моменты другого иона направлены в противоположном направлении с другой величиной. Поскольку магнитные моменты имеют разные величины в противоположных направлениях, существует спонтанный магнетизм и присутствует магнитное поле.
Что происходит ниже точки Кюри?
Как утверждает современная сегнетоэлектрика, температура Кюри имеет свои ограничения. Подобно ферромагнитным материалам магнитные взаимодействия удерживаются вместе обменными взаимодействиями. Однако ориентации моментов являются антипараллельными, что приводит к чистым импульсом, вычитая их импульс друг от друга.
Ниже температуры Кюри атомы каждого иона выровнены параллельно с разными импульсами, вызывающими спонтанный магнетизм; материал является ферримагнитным. Над температурой Кюри материал парамагнитен, поскольку атомы теряют свои упорядоченные магнитные моменты, когда материал подвергается фазовому переходу.
Температура Нееля и магнетизм
Материал имеет равные магнитные моменты, выровненные в противоположных направлениях, что приводит к нулю магнитного момента и нулевого магнетизма при всех температурах ниже температуры Нееля. Антиферромагнитные материалы слабо намагничены в отсутствие магнитного поля.
Подобно ферромагнитным материалам магнитные взаимодействия удерживаются вместе обменными взаимодействиями, предотвращающими тепловой беспорядок от преодоления слабых взаимодействий магнитных моментов. Когда происходит беспорядок, он находится при температуре Нееля.