Curieova teplota - Curie temperature
![]() | Bylo navrženo, že Teplota Néel být sloučeny do tohoto článku. (Diskutujte) Navrhováno od dubna 2020. |


v fyzika a věda o materiálech, Curieova teplota (TC), nebo Curie bod, je teplota, nad kterou určité materiály ztrácejí permanentní magnetické vlastnosti, které lze (ve většině případů) nahradit indukovaný magnetismus. Curieova teplota je pojmenována po Pierre Curie, který ukázal, že magnetismus byl ztracen při kritické teplotě.[1]
Síla magnetismu je určena magnetický moment, a dipólový moment v atomu, který pochází z moment hybnosti a roztočit elektronů. Materiály mají různé struktury vnitřních magnetických momentů, které závisí na teplotě; Curieova teplota je kritickým bodem, ve kterém vnitřní magnetické momenty materiálu mění směr.
Permanentní magnetismus je způsoben vyrovnáním magnetických momentů a indukovaný magnetismus je vytvářen, když jsou neuspořádané magnetické momenty nuceny seřídit v aplikovaném magnetickém poli. Například uspořádané magnetické momenty (feromagnetický, Obrázek 1) se mění a stávají se neuspořádanými (paramagnetické, Obrázek 2) při teplotě Curie. Vyšší teploty zeslabují magnety, protože k spontánnímu magnetismu dochází pouze pod Curieovou teplotou. Magnetická susceptibilita nad Curieovou teplotu lze vypočítat z Curie – Weissův zákon, který je odvozen od Curieho zákon.
Analogicky k feromagnetickým a paramagnetickým materiálům lze Curieho teplotu použít také k popisu fázového přechodu mezi nimi feroelektřina a paraelectricity. V této souvislosti parametr objednávky je elektrický polarizace to jde z konečné hodnoty na nulu, když se teplota zvýší nad Curieovu teplotu.
Materiál | Curie teplota (K) |
---|---|
Žehlička (Fe) | 1043 |
Kobalt (Co) | 1400 |
Nikl (Ni) | 627 |
Gadolinium (Gd) | 292 |
Dysprosium (Dy) | 88 |
Mangan bismuthide (MnBi) | 630 |
Antimonid manganatý (MnSb ) | 587 |
Oxid chromitý (CrO2) | 386 |
Arzenid manganatý (MnTak jako ) | 318 |
Oxid evropský (Eu Ó) | 69 |
Oxid železitý (Fe)2Ó3) | 948 |
Oxid železitý (II, III) (FeOFe2Ó3) | 858 |
NiO – Fe2Ó3 | 858 |
Cu O – Fe2Ó3 | 728 |
MgO – Fe2Ó3 | 713 |
MnO – Fe2Ó3 | 573 |
Yttrium železný granát (Y3Fe5Ó12) | 560 |
Neodymové magnety | 583–673 |
Alnico | 973–1133 |
Samarium – kobaltové magnety | 993–1073 |
Ferit strontnatý | 723 |
Magnetické momenty
Magnetické momenty jsou trvalé dipólové momenty v atomu, který obsahuje elektronový moment hybnosti a spin[5] vztahem μl = el / 2mE, kde mE je hmotnost elektronu, μl je magnetický moment a l je moment hybnosti; tento poměr se nazývá gyromagnetický poměr.
Elektrony v atomu přispívají svými magnetickými momenty moment hybnosti a z jejich orbitální hybnosti kolem jádra. Magnetické momenty z jádra jsou na rozdíl od magnetických momentů z elektronů nevýznamné.[6] Tepelné příspěvky vedou k tomu, že elektrony s vyšší energií narušují řád a ničí uspořádání mezi dipóly.
Feromagnetické, paramagnetické, ferimagnetický a antiferomagnetický materiály mají různé vnitřní struktury magnetických momentů. Při specifické teplotě Curieova materiálu (TC), tyto vlastnosti se mění. K přechodu od antiferomagnetického k paramagnetickému (nebo naopak) dochází na Teplota Néel (TN), což je obdoba Curieovy teploty.
Níže TC | Výše TC |
---|---|
Feromagnetické | ↔ Paramagnetické |
Ferimagnetické | ↔ Paramagnetické |
Níže TN | Výše TN |
Antiferromagnetic | ↔ Paramagnetické |
- Orientace magnetických momentů v materiálech
Feromagnetismus: Magnetické momenty ve feromagnetickém materiálu. Okamžiky jsou uspořádané a stejné velikosti v nepřítomnosti aplikovaného magnetického pole.
Paramagnetismus: Magnetické momenty v paramagnetickém materiálu. Momenty jsou neuspořádané v nepřítomnosti aplikovaného magnetického pole a uspořádány v přítomnosti aplikovaného magnetického pole.
Ferimagnetismus: Magnetické momenty ve ferimagnetickém materiálu. Momenty jsou zarovnány opačně a mají různé velikosti, protože jsou tvořeny dvěma různými ionty. To je v nepřítomnosti aplikovaného magnetického pole.
Antiferromagnetism: Magnetické momenty v antiferomagnetickém materiálu. Momenty jsou zarovnány opačně a mají stejné velikosti. To je v nepřítomnosti aplikovaného magnetického pole.
Materiály s magnetickými momenty, které mění vlastnosti při Curieově teplotě
Feromagnetické, paramagnetické, ferimagnetické a antiferomagnetické struktury jsou tvořeny vnitřními magnetickými momenty. Pokud jsou všechny elektrony ve struktuře spárovány, tyto momenty se vyruší kvůli jejich opačným otáčením a úhlovému momentu. Takže i při aplikovaném magnetickém poli mají tyto materiály odlišné vlastnosti a žádnou Curieovu teplotu.[7][8]
Paramagnetické
Materiál je paramagnetický pouze nad teplotou Curie. Paramagnetické materiály jsou nemagnetické, když a magnetické pole při působení magnetického pole chybí a je magnetické. Když magnetické pole chybí, materiál má neuspořádané magnetické momenty; to znamená, že magnetické momenty jsou asymetrické a nejsou vyrovnané. Je-li přítomno magnetické pole, magnetické momenty se dočasně vyrovnají rovnoběžně s aplikovaným polem;[9][10] magnetické momenty jsou symetrické a vyrovnané.[11] Magnetické momenty zarovnané ve stejném směru způsobují indukované magnetické pole.[11][12]
Pro paramagnetismus je tato reakce na aplikované magnetické pole pozitivní a je známá jako magnetická susceptibilita.[7] Magnetická susceptibilita platí pouze nad Curieovou teplotou pro neuspořádané stavy.[13]
Zdroje paramagnetismu (materiály, které mají Curieovy teploty) zahrnují:[14]
- Všechny atomy, které mají nepárové elektrony;
- Atomy, které mají vnitřní skořápky, které jsou v elektronech neúplné;
- Volné radikály;
- Kovy.
Nad teplotou Curieové jsou atomy vzrušeny a orientace rotace jsou randomizovány[8] ale lze je vyrovnat aplikovaným polem, tj. materiál se stává paramagnetickým. Pod Curieovou teplotou vnitřní struktura prošla a fázový přechod,[15] atomy jsou uspořádány a materiál je feromagnetický.[11] Ve srovnání s magnetickými poli feromagnetických materiálů jsou indukovaná magnetická pole paramagnetických materiálů velmi slabá.[15]
Feromagnetické
Materiály jsou pouze feromagnetické pod jejich odpovídajícími teplotami Curie. Feromagnetické materiály jsou magnetické v nepřítomnosti aplikovaného magnetického pole.
Pokud magnetické pole chybí, materiál má spontánní magnetizace který je výsledkem uspořádaných magnetických momentů; to znamená, že pro feromagnetismus jsou atomy symetrické a vyrovnány stejným směrem a vytvářejí trvalé magnetické pole.
Magnetické interakce drží pohromadě výměnné interakce; jinak by tepelná porucha překonala slabé interakce magnetických momentů. Výměnná interakce má nulovou pravděpodobnost, že paralelní elektrony obsadí stejný časový bod, což znamená výhodné paralelní vyrovnání v materiálu.[16] Boltzmannův faktor významně přispívá, protože upřednostňuje vzájemně se ovlivňující částice, aby byly zarovnány stejným směrem.[17] To způsobuje feromagnety mít silné magnetické pole a vysoké Curieovy teploty kolem 1 000 K (730 ° C).[18]
Pod Curieovou teplotou jsou atomy vyrovnané a rovnoběžné, což způsobuje spontánní magnetismus; materiál je feromagnetický. Nad Curieovou teplotou je materiál paramagnetický, protože atomy ztrácejí své uspořádané magnetické momenty, když materiál prochází fázovým přechodem.[15]
Ferimagnetické
Materiály jsou pouze ferimagnetické pod jejich odpovídající Curieovou teplotou. Ferrimagnetické materiály jsou magnetické v nepřítomnosti aplikovaného magnetického pole a jsou složeny ze dvou různých ionty.[19]
Když chybí magnetické pole, materiál má spontánní magnetismus, který je výsledkem uspořádaných magnetických momentů; to znamená, že pro ferimagnetismus jsou magnetické momenty jednoho iontu zarovnány čelem v jednom směru s určitou velikostí a magnetické momenty druhého iontu jsou zarovnány čelem v opačném směru s jinou velikostí. Jelikož magnetické momenty mají různé velikosti v opačných směrech, stále existuje spontánní magnetismus a je přítomno magnetické pole.[19]
Podobně jako u feromagnetických materiálů jsou magnetické interakce drženy pohromadě výměnnými interakcemi. Orientace momentů jsou však antiparalelní, což vede k čisté hybnosti odečtením jejich hybnosti od sebe.[19]
Pod Curieovou teplotou jsou atomy každého iontu srovnány antiparalelně s různými hybnostmi způsobujícími spontánní magnetismus; materiál je ferimagnetický. Nad Curieovou teplotou je materiál paramagnetický, protože atomy ztrácejí své uspořádané magnetické momenty, když materiál prochází fázovým přechodem.[19]
Antiferromagnetic a Néel teplota
Materiály jsou pouze antiferromagetické pod jejich odpovídajícími Teplota Néel. Je to podobné jako Curieova teplota nad teplotou Néel, kterou materiál prochází a fázový přechod a stává se paramagnetickým.
Materiál má stejné magnetické momenty zarovnané v opačných směrech, což má za následek nulový magnetický moment a čistý magnetismus nuly při všech teplotách pod Néelovou teplotou. Antiferomagnetické materiály jsou slabě magnetické v nepřítomnosti nebo přítomnosti aplikovaného magnetického pole.
Podobně jako u feromagnetických materiálů jsou magnetické interakce drženy pohromadě výměnnými interakcemi, které zabraňují tomu, aby tepelná porucha překonala slabé interakce magnetických momentů.[16][20] Když dojde k poruše, je to při teplotě Néel.[20]
Curie – Weissův zákon
Zákon Curie – Weiss je upravenou verzí Curieho zákon.
Curieův-Weissův zákon je jednoduchý model odvozený od a střední pole aproximace, to znamená, že funguje dobře pro teplotu materiálů, T, mnohem vyšší než jejich odpovídající teplota Curie, TC, tj. T ≫ TC; však nedokáže popsat magnetická susceptibilita, χ, v bezprostřední blízkosti Curieho bodu kvůli místním výkyvům mezi atomy.[21]
Curieův zákon ani zákon Curie – Weiss neplatí T < TC.
Curieův zákon pro paramagnetický materiál:[22]
Definice | |
---|---|
χ | magnetická susceptibilita; vliv aplikovaného magnetické pole na materiálu |
M | the magnetické momenty na jednotku objemu |
H | makroskopické magnetické pole |
B | magnetické pole |
C | specifické pro materiál Curieova konstanta |
Avogadro číslo | |
µ0 | the propustnost volného prostoru. Poznámka: v CGS jednotek se rovná jedné.[24] |
G | the Landé G-faktor |
J(J + 1) | vlastní hodnota pro vlastní stát J2 pro stacionární stavy v neúplných skořápkách atomů (nepárové elektrony) |
µB | the Bohr Magneton |
kB | Boltzmannova konstanta |
totální magnetismus | je N počet magnetických momentů na jednotku objemu |
Curieův-Weissův zákon je pak odvozen z Curieho zákona jako:
kde:
λ je Weissova konstanta molekulárního pole.[23][25]
Úplné odvození viz Curie – Weissův zákon.
Fyzika
K teplotě Curie se blíží shora
Protože Curieův-Weissův zákon je pouze aproximací, je zapotřebí přesnější model, když teplota, T, se blíží teplotě Curieova materiálu, TC.
Magnetická susceptibilita nastává nad Curieovou teplotou.
Přesný model kritického chování pro magnetickou susceptibilitu s kritický exponent y:
Kritický exponent se liší mezi materiály a pro střední pole model se bere jako y = 1.[26]
Protože teplota je nepřímo úměrná magnetické susceptibilitě, když T přístupy TC jmenovatel má sklon k nule a magnetická susceptibilita se blíží nekonečno umožňující magnetismus. Jedná se o spontánní magnetismus, který je vlastností feromagnetických a ferimagnetických materiálů.[27][28]
Z Curie se blíží teplota Curie
Magnetismus závisí na teplotě a spontánní magnetismus se vyskytuje pod Curieovou teplotou. Přesný model kritického chování pro spontánní magnetismus s kritickým exponentem β:
Kritický exponent se liší mezi materiály a pro model středního pole, jak je bráno β = 1/2 kde T ≪ TC.[26]
Spontánní magnetismus se blíží nule, jak se teplota zvyšuje směrem k teplotě Curieovy materiály.
Blíží se k absolutní nule (0 Kelvinů)
Spontánní magnetismus, vyskytující se ve feromagnetických, ferimagnetických a antiferomagnetických materiálech, se blíží nule, jak se teplota zvyšuje směrem k Curieově teplotě materiálu. Spontánní magnetismus je maximální, když se teplota blíží 0 K.[29] To znamená, že magnetické momenty jsou zcela vyrovnány a na jejich nejsilnější velikosti magnetismu kvůli nedostatku tepelného rušení.
V paramagnetických materiálech je tepelná energie dostatečná k překonání uspořádaných uspořádání. Jak se teplota blíží 0 K., entropie klesá na nulu, to znamená, že porucha klesá a materiál je uspořádán. K tomu dochází bez přítomnosti aplikovaného magnetického pole a řídí se třetí zákon termodynamiky.[16]
Jak Curieův zákon, tak Curieův-Weissův zákon selhávají, když se teplota blíží 0 K. Je to proto, že závisí na magnetické susceptibilitě, která platí pouze tehdy, když je stav neuspořádaný.[30]
Gadolinium sulfát nadále uspokojuje Curieho zákon při 1 K. Mezi 0 a 1 K zákon neudrží a při Curieově teplotě dojde k náhlé změně vnitřní struktury.[31]
Isingův model fázových přechodů
The Isingův model je matematicky založen a může analyzovat kritické body fázové přechody ve feromagnetickém pořadí v důsledku otáčení elektronů o velikostech ±1/2. Otočení interagují se svými sousedními dipól elektrony ve struktuře a zde Isingův model může předpovídat jejich vzájemné chování.[32][33]
Tento model je důležitý pro řešení a pochopení konceptů fázových přechodů, a tedy řešení Curieovy teploty. Ve výsledku lze analyzovat mnoho různých závislostí, které ovlivňují Curieovu teplotu.
Například vlastnosti povrchu a objemu závisí na zarovnání a velikosti otočení a Isingův model může určit účinky magnetismu v tomto systému.
Weissovy domény a povrchové a objemové Curieovy teploty

Materiálové struktury se skládají z vnitřních magnetických momentů, které jsou rozděleny do domén zvaných Weissovy domény.[34] To může vést k tomu, že feromagnetické materiály nemají žádný spontánní magnetismus, protože domény se mohou navzájem potenciálně vyvažovat.[34] Poloha částic proto může mít jinou orientaci kolem povrchu než hlavní část (objem) materiálu. Tato vlastnost přímo ovlivňuje Curieovu teplotu, protože může existovat hromadná Curieova teplota TB a jinou teplotu povrchu Curie TS pro materiál.[35]
To umožňuje, aby povrchová Curieova teplota byla feromagnetická nad objemovou Curieovou teplotou, když je hlavní stav narušený, tj. Uspořádané a narušené stavy se vyskytují současně.[32]
Povrchové a objemové vlastnosti lze předpovědět Isingovým modelem a k detekci elektronových otáček lze použít spektroskopii elektronového záchytu, a tedy magnetické momenty na povrchu materiálu. Průměrný celkový magnetismus je získán z objemové a povrchové teploty pro výpočet Curieovy teploty z materiálu, přičemž větší objem je třeba poznamenat.[32][36]
The moment hybnosti elektronu je buď +ħ/2 nebo -ħ/2 kvůli tomu, že se točí 1/2, který dává elektronu specifickou velikost magnetického momentu; the Bohr magneton.[37] Elektrony obíhající kolem jádra v proudové smyčce vytvářejí magnetické pole, které závisí na Bohrově magnetonu a magnetické kvantové číslo.[37] Proto magnetické momenty souvisejí mezi momentem hybnosti a orbitální hybnosti a navzájem se ovlivňují. Moment hybnosti přispívá k magnetickým momentům dvakrát více než orbitální.[38]
Pro terbium což je kov vzácných zemin a má vysoký orbitální moment hybnosti, magnetický moment je dostatečně silný, aby ovlivnil pořadí nad jeho objemovými teplotami. Říká se, že má vysokou anizotropie na povrchu, to znamená, že je vysoce nasměrován v jedné orientaci. Zůstává feromagnetický na svém povrchu nad teplotou Curie (219 K), zatímco jeho objem se stává antiferomagnetický a poté při vyšších teplotách jeho povrch zůstává antiferomagnetický nad jeho objemovou teplotou Néel (230 K), než se s rostoucí teplotou stane zcela neuspořádaný a paramagnetický. Anizotropie ve velkém se liší od její povrchové anizotropie těsně nad těmito fázovými změnami, protože magnetické momenty budou uspořádány odlišně nebo uspořádány v paramagnetických materiálech.[35][39]
Změna teploty Curie materiálu
Kompozitní materiály
Kompozitní materiály, tj. materiály složené z jiných materiálů s různými vlastnostmi, mohou Curieovu teplotu změnit. Například kompozit, který má stříbrný v něm může vytvářet mezery pro molekuly kyslíku ve vazbě, což snižuje Curieovu teplotu[40] protože krystalová mříž nebude tak kompaktní.
Zarovnání magnetických momentů v kompozitním materiálu ovlivňuje Curieovu teplotu. Pokud jsou momenty materiálů navzájem rovnoběžné, teplota Curie se zvýší a pokud bude kolmá, teplota Curie se sníží[40] protože ke zničení zarovnání bude zapotřebí více či méně tepelné energie.
Příprava kompozitních materiálů při různých teplotách může mít za následek různé konečné kompozice, které budou mít různé Curieovy teploty.[41] Doping materiál může také ovlivnit jeho Curieovu teplotu.[41]
Hustota nanokompozitních materiálů mění teplotu Curie. Nanokompozity jsou kompaktní struktury v nanoměřítku. Struktura je postavena z vysokých a nízkých objemových teplot Curie, bude však mít pouze jednu Curieovu teplotu v průměrném poli. Vyšší hustota nižších objemových teplot má za následek nižší teplotu Curieova středního pole a vyšší hustota vyšší objemové teploty významně zvyšuje teplotu Curieho středního pole. Ve více než jedné dimenzi se Curieova teplota začíná zvyšovat, protože magnetické momenty budou k překonání uspořádané struktury potřebovat více tepelné energie.[36]
Velikost částic
Velikost částic v krystalové mřížce materiálu mění Curieovu teplotu. Kvůli malé velikosti částic (nanočástic) se fluktuace elektronových spinů stávají výraznějšími, což má za následek drastické snížení Curieho teploty, když se velikost částic zmenší, protože fluktuace způsobují poruchu. Velikost částice také ovlivňuje anizotropie což způsobí, že se vyrovnání stane méně stabilním, a tím povede k poruše magnetických momentů.[32][42]
Extrém toho je superparamagnetismus který se vyskytuje pouze v malých feromagnetických částicích. V tomto jevu jsou fluktuace velmi vlivné, což způsobuje, že magnetické momenty náhodně mění směr a vytvářejí tak poruchu.
Curieova teplota nanočástic je také ovlivněna krystalová mříž struktura: centrovaný na tělo (bcc), kubický střed (fcc) a a šestihranný Struktura (hcp) má všechny různé Curieovy teploty v důsledku magnetických momentů reagujících na jejich sousední elektronová otočení. fcc a hcp mají přísnější struktury a ve výsledku mají vyšší Curieovy teploty než bcc, protože magnetické momenty mají silnější účinky při bližším spojení.[32] Toto je známé jako koordinační číslo což je počet nejbližších sousedních částic ve struktuře. To naznačuje nižší koordinační číslo na povrchu materiálu než objem, což vede k tomu, že povrch se stává méně významným, když se teplota blíží Curieově teplotě. V menších systémech je koordinační číslo pro povrch významnější a magnetické momenty mají silnější účinek na systém.[32]
Ačkoli fluktuace v částicích mohou být nepatrné, jsou silně závislé na struktuře krystalových mřížek, jak reagují se svými nejbližšími sousedními částicemi. Fluktuace jsou také ovlivněny výměnnou interakcí[42] protože jsou upřednostňovány magnetické momenty směřující paralelně, a proto mají menší poruchu a poruchu, proto pevnější struktura ovlivňuje silnější magnetismus a tedy vyšší Curieovu teplotu.
Tlak
Tlak mění teplotu materiálu Curie. Vzrůstající tlak na krystalová mříž snižuje hlasitost systému. Tlak přímo ovlivňuje Kinetická energie v částicích, jak se zvyšuje pohyb, což způsobuje, že vibrace narušují pořadí magnetických momentů. To je podobné teplotě, protože také zvyšuje kinetickou energii částic a ničí pořadí magnetických momentů a magnetismu.[43]
Tlak také ovlivňuje hustota stavů (DOS).[43] Zde klesá DOS, což způsobuje pokles počtu elektronů dostupných v systému. To vede k tomu, že počet magnetických momentů klesá, protože závisí na protočení elektronů. Dalo by se proto očekávat, že teplota Curie klesne; zvyšuje se však. To je výsledek výměna interakce. Výměnná interakce upřednostňuje zarovnané paralelní magnetické momenty kvůli tomu, že elektrony nejsou schopny obsadit stejný čas v čase[16] a protože se zvyšuje kvůli snižování objemu, Curieova teplota se zvyšuje s tlakem. Curieova teplota je tvořena kombinací závislostí na kinetické energii a DOS.[43]
Koncentrace částic také ovlivňuje Curieovu teplotu při aplikaci tlaku a může mít za následek snížení Curieovy teploty, když je koncentrace nad určitým procentem.[43]
Orbitální objednávání
Orbitální objednávání mění Curieovu teplotu materiálu. Orbitální uspořádání lze ovládat pomocí aplikovaného kmeny.[44] Jedná se o funkci, která určuje vlnu jednoho elektronu nebo spárovaných elektronů uvnitř materiálu. Mít kontrolu nad pravděpodobnost kde bude elektron umožnit změnu Curieovy teploty. Například přemístěn elektrony mohou být přesunuty na stejné letadlo aplikovanými kmeny uvnitř krystalové mřížky.[44]
Je vidět, že Curieova teplota značně stoupá kvůli elektronům, které jsou sbaleny ve stejné rovině, jsou nuceny se vyrovnat kvůli výměna interakce a tím zvyšuje pevnost magnetických momentů, které zabraňují tepelným poruchám při nižších teplotách.
Curieova teplota ve feroelektrických materiálech
Analogicky k feromagnetickým a paramagnetickým materiálům je termín Curieova teplota (TC) se také aplikuje na teplotu, při které a feroelektrický hmotné přechody k bytí paraelectric. Proto, TC je teplota, při které ferroelektrické materiály ztrácejí spontánní polarizaci, když dojde k fázové změně prvního nebo druhého řádu. V případě přechodu druhého řádu teplota Curie Weiss T0 který definuje maximum dielektrické konstanty se rovná Curieově teplotě. Curieova teplota však může být o 10 K vyšší než T0 v případě přechodu prvního řádu.[45]


Níže TC | Výše TC[46] |
---|---|
Feroelektrický | ↔ Dielektrický (paraelektrický) |
Antiferroelektrický | ↔ Dielektrický (paraelektrický) |
Ferrielektrický | ↔ Dielektrický (paraelektrický) |
Helielektrický | ↔ Dielektrický (paraelektrický) |
Feroelektrické a dielektrické
Materiály jsou pouze feroelektrické pod svou odpovídající teplotou přechodu T0.[47] Feroelektrické materiály jsou všechny pyroelektrický a proto mají spontánní elektrickou polarizaci, protože struktury jsou nesymetrické.
Polarizace feroelektrických materiálů podléhá hystereze (Obrázek 4); to znamená, že jsou závislí na svém minulém i současném stavu. Když je aplikováno elektrické pole, jsou dipóly nuceny seřídit a polarizace je vytvořena, když je elektrické pole odstraněno, polarizace zůstává. Hysterezní smyčka závisí na teplotě a v důsledku toho, jak se teplota zvyšuje a dosahuje T0 dvě křivky se stanou jednou křivkou, jak je znázorněno v dielektrické polarizaci (obrázek 5).[48]
Relativní permitivita
Upravená verze Curie-Weissova zákona platí pro dielektrickou konstantu, známou také jako relativní permitivita:[45][49]
Aplikace
Tepelně indukovaný feromagneticko-paramagnetický přechod se používá v magnetooptický paměťová média pro mazání a zápis nových dat. Slavné příklady zahrnují Sony Minidisk formát, stejně jako nyní zastaralý CD-MO formát. Elektromagnety s Curieovým bodem byly navrženy a testovány pro ovládací mechanismy v systémech pasivní bezpečnosti systému rychlé rozmnožovací reaktory, kde ovládací tyče spadnou do aktivní zóny reaktoru, pokud se ovládací mechanismus zahřeje za bod curie materiálu.[50] Mezi další použití patří regulace teploty v páječky,[51] a stabilizaci magnetického pole tachometr generátory proti teplotním změnám.[52]
Viz také
Poznámky
- ^ Pierre Curie - biografie
- ^ Buschow 2001, p5021, tabulka 1
- ^ Jullien & Guinier 1989, str. 155
- ^ Kittel 1986
- ^ Hall & Hook 1994, str. 200
- ^ Jullien & Guinier 1989, s. 136–38
- ^ A b Ibach & Lüth 2009
- ^ A b Levy 1968, str. 236–39
- ^ Dekker 1958, str. 217–20
- ^ Levy 1968
- ^ A b C Fan 1987, str. 164–65
- ^ Dekker 1958, str. 454–55
- ^ Mendelssohn 1977, str. 162
- ^ Levy 1968, str. 198–202
- ^ A b C Cusack 1958, str. 269
- ^ A b C d Hall & Hook 1994, str. 220–21
- ^ Palmer 2007
- ^ Hall & Hook 1994, str. 220
- ^ A b C d Jullien & Guinier 1989, str. 158–59
- ^ A b Jullien & Guinier 1989, str. 156–57
- ^ Jullien & Guinier 1989, str. 153
- ^ Hall & Hook 1994, str. 205–06
- ^ A b Levy 1968, str. 201–02
- ^ Kittel 1996, str. 444
- ^ Myers 1997, str. 334–45
- ^ A b Hall & Hook 1994, s. 227–28
- ^ Kittel 1986, str. 424–26
- ^ Spaldin 2010, str. 52–54
- ^ Hall & Hook 1994, str. 225
- ^ Mendelssohn 1977, str. 180–81
- ^ Mendelssohn 1977, str. 167
- ^ A b C d E F Bertoldi, Bringa & Miranda 2012
- ^ Brout 1965, s. 6–7
- ^ A b Jullien & Guinier 1989, str. 161
- ^ A b Rau, Jin a Robert 1988
- ^ A b Skomski & Sellmyer 2000
- ^ A b Jullien & Guinier 1989, str. 138
- ^ Hall & Hook 1994
- ^ Jackson, M. (2000). „Magnetismus vzácných zemin“ (PDF). IRM čtvrtletně. 10 (3): 1. Archivováno od originál (PDF) dne 12. července 2017. Citováno 21. ledna 2020.
- ^ A b Hwang a kol. 1998
- ^ A b Paulsen a kol. 2003
- ^ A b López Domínguez a kol. 2013
- ^ A b C d Bose a kol. 2011
- ^ A b Sadoc a kol. 2010
- ^ A b Webster 1999
- ^ Kovetz 1990, str. 116
- ^ Myers 1997, str. 404–05
- ^ Pascoe 1973, s. 190–91
- ^ Webster 1999, str. 6,55–6,56
- ^ Takamatsu (2007). „Demonstrace stability přidržování řídicí tyče samočinného vypínacího systému v systému Joyo pro zvýšení vlastní bezpečnosti rychlých reaktorů“. Journal of Nuclear Science and Technology. 44 (3): 511–517. doi:10.1080/18811248.2007.9711316.
- ^ TMT-9000S
- ^ Pallàs-Areny a Webster 2001, str. 262–63
Reference
- Buschow, K. H. J. (2001). Encyclopedia of Materials: Science and Technology. Elsevier. ISBN 0-08-043152-6.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Kittel, Charles (1986). Úvod do fyziky pevných látek (6. vydání). John Wiley & Sons. ISBN 0-471-87474-4.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Pallàs-Areny, Ramon; Webster, John G. (2001). Senzory a úprava signálu (2. vyd.). John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-33232-9.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Spaldin, Nicola A. (2010). Magnetické materiály: základy a aplikace (2. vyd.). Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 9780521886697.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Ibach, Harald; Lüth, Hans (2009). Fyzika pevných látek: Úvod do principů vědy o materiálech (4. vydání). Berlín: Springer. ISBN 9783540938033.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Levy, Robert A. (1968). Principy fyziky pevných látek. Akademický tisk. ISBN 978-0124457508.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Fan, H. Y. (1987). Základy fyziky pevných látek. Wiley-Interscience. ISBN 9780471859871.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Dekker, Adrianus J. (1958). Fyzika pevných látek. Macmillana. ISBN 9780333106235.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Cusack, N. (1958). Elektrické a magnetické vlastnosti pevných látek. Longmans, zelená.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Hall, J. R.; Hook, H. E. (1994). Fyzika pevných látek (2. vyd.). Chichester: Wiley. ISBN 0471928054.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Jullien, André; Guinier, Rémi (1989). Solid State od supravodičů k superslitinám. Oxford: Oxford Univ. Lis. ISBN 0198555547.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Mendelssohn, K. (1977). Pátrání po absolutní nule: Význam fyziky nízkých teplot. s jednotkami S.I. (2. vyd.). Londýn: Taylor a Francis. ISBN 0850661196.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Myers, H. P. (1997). Úvodní fyzika pevných látek (2. vyd.). Londýn: Taylor & Francis. ISBN 0748406603.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Kittel, Charles (1996). Úvod do fyziky pevných látek (7. vydání). New York [USA]: Wiley. ISBN 0471111813.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Palmer, John (2007). Korelace Planar Ising (Online ed.). Boston: Birkhäuser. ISBN 9780817646202.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Bertoldi, Dalía S .; Bringa, Eduardo M .; Miranda, E. N. (květen 2012). „Analytické řešení Isingova modelu středního pole pro konečné systémy“. Journal of Physics: Condensed Matter. 24 (22): 226004. Bibcode:2012JPCM ... 24v6004B. doi:10.1088/0953-8984/24/22/226004. PMID 22555147. Citováno 12. února 2013.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Brout, Robert (1965). Fázové přechody. New York, Amsterdam: W. A. Benjamin, Inc.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Rau, C .; Jin, C .; Robert, M. (1988). "Feromagnetický řád na Tb plochách nad celkovou Curieovou teplotou". Journal of Applied Physics. 63 (8): 3667. Bibcode:1988JAP .... 63,3667R. doi:10.1063/1.340679.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Skomski, R .; Sellmyer, D. J. (2000). „Curieova teplota vícefázových nanostruktur“. Journal of Applied Physics. 87 (9): 4756. Bibcode:2000JAP .... 87,4756S. doi:10.1063/1.373149.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- López Domínguez, Victor; Hernandez, Joan Manel; Tejada, Javier; Ziolo, Ronald F. (14. listopadu 2012). "Kolosální snížení teploty Curie kvůli efektům konečné velikosti v CoFe
2Ó
4 Nanočástice ". Chemie materiálů. 25 (1): 6–11. doi:10,1021 / cm301927z. - Bose, S.K .; Kudrnovský, J .; Drchal, V .; Turek, I. (18. listopadu 2011). "Tlaková závislost Curieovy teploty a měrného odporu ve složitých Heuslerových slitinách". Fyzický přehled B. 84 (17): 174422. arXiv:1010.3025. Bibcode:2011PhRvB..84q4422B. doi:10.1103 / PhysRevB.84.174422. S2CID 118595011.
- Webster, John G., vyd. (1999). Příručka pro měření, instrumentaci a senzory (Online ed.). Boca Raton, FL: CRC Press publikováno ve spolupráci s IEEE Press. ISBN 0849383471.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- R. W. (1991). Elektronické materiály: od křemíku po organické látky (2. vyd.). New York, NY: Springer. ISBN 978-1-4613-6703-1.
- Kovetz, Attay (1990). Principy elektromagnetické teorie (1. vyd.). Cambridge, Velká Británie: Cambridge University Press. ISBN 0-521-39997-1.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Hummel, Rolf E. (2001). Elektronické vlastnosti materiálů (3. vyd.). New York [USA]: Springer. ISBN 0-387-95144-X.
- Pascoe, K. J. (1973). Vlastnosti materiálů pro elektrotechniky. New York, NY: J. Wiley and Sons. ISBN 0471669113.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Paulsen, J. A .; Lo, C. C. H .; Snyder, J. E.; Ring, A. P .; Jones, L. L .; Jiles, D. C. (23. září 2003). "Studium Curieovy teploty kompozitů na bázi kobalt-feritu pro aplikace senzorů stresu". Transakce IEEE na magnetice. 39 (5): 3316–18. Bibcode:2003ITM .... 39.3316P. doi:10.1109 / TMAG.2003.816761. ISSN 0018-9464. S2CID 45734431.
- Hwang, Hae Jin; Nagai, Toru; Ohji, Tatsuki; Sando, Mutsuo; Toriyama, Motohiro; Niihara, Koichi (březen 1998). „Curie temperature anomaly in Lead Zirconate Titanate / Silver Composites“. Journal of the American Ceramic Society. 81 (3): 709–12. doi:10.1111 / j.1151-2916.1998.tb02394.x.
- Sadoc, Aymeric; Mercey, Bernard; Simon, Charles; Grebille, Dominique; Prellier, Wilfrid; Lepetit, Marie-Bernadette (2010). "Velké zvýšení teploty Curie pomocí kontroly orbitálního řazení". Dopisy o fyzické kontrole. 104 (4): 046804. arXiv:0910.3393. Bibcode:2010PhRvL.104d6804S. doi:10.1103 / PhysRevLett.104.046804. PMID 20366729. S2CID 35041713.
- Kochmański, Martin; Paszkiewicz, Tadeusz; Wolski, Sławomir (2013). „Curie – Weissův magnet: jednoduchý model fázového přechodu“. European Journal of Physics. 34 (6): 1555–73. arXiv:1301.2141. Bibcode:2013EJPh ... 34,1555 tis. doi:10.1088/0143-0807/34/6/1555. S2CID 118331770.
- "Pierre Curie - životopis". Nobelprize.org. Nobel Media AB. 2014. Citováno 14. března 2013.
- „Pájecí a přepracovací stanice TMT-9000S“. thermaltronics.com. Citováno 13. ledna 2016.
externí odkazy
- Feromagnetický bod Curie. Video od Walter Lewin, M.I.T.