МАГНИТНАЯ АНИЗОТРОПИЯ

МАГНИТНАЯ АНИЗОТРОПИЯ неодинаковость
магнитных свойств тел по различным направлениям. Причина М. а. заключается
в анизотропном характере магнитного взаимодействия между атомными носителями
магнитного момента в веществах. В изотропных газах, жидкостях, поликристаллич.
твёрдых телах М. а. в макромасштабе не проявляется. Напротив, в монокристаллах
М. а. приводит к большим наблюдаемым эффектам, напр, к различию величины
магнитной восприимчивости парамагнетиков вдоль различных направлений в
кристалле. Особенно велика М. а. в монокристаллах ферромагнетиков, где
она проявляется в наличии осей лёгкого намагничивания, вдоль к-рых
направлены векторы самопроизвольной намагниченности <J ферромагнитных
доменов.
Мерой
М. а. для данного направления в кристалле является работа намагничивания
внешнего магнитного поля, необходимая для поворота вектора J, из
положения вдоль оси наиболее лёгкого намагничивания в новое положение -
вдоль внешнего поля. Эта работа при постоянной темп-ре определяет свободную
энергию М. а. Ран для данного направления (см.
Ферромагнетизм).
Зависимость
Fот
ориентации
Jв кристалле определяется из соображений
симметрии. Напр,, для кубич. кристаллов:

где ш, аз, аз- направляющие косинусы J,
относительно
осей кристалла [100] (рис.), Ki- первая константа естественной кри-сталлографич.
М. а. Величина и знак её определяются атомной структурой вещества, а также
зависят от темп-ры, давления и т. п. Напр., в железе при комнатной темп-ре
K 10⁵ эрг/см³(10⁴дж/м³),
а
в никеле K- 10⁴эрг/см³(-
10³ дж/м³).
Магнитная анизотропия кубических
монокристаллов железа. Приведены кривые намагничивания для трёх главных
кристаллографических осей [100], [110] и [111] ячейки кристалла железа;
J - намагниченность, Н - напряжённость намагничивающего поля.

С ростом темп-ры эти величины уменьшаются,
стремясь к нулю в Кюри точке. У антиферромагнетиков, ввиду наличия
у них не менее двух магнитных подрешёток (Jи Jимеется,
по крайней мере, две константы М. а. Для одноосного антиферромагнитного
кристалла FЗначения констант а и & того же порядка, что и у ферромагнетиков. У
антиферромагнетиков наблюдается большая анизотропия магнитной восприимчивости
и;
вдоль оси лёгкого намагничивания и стремится с понижением темп-ры к нулю,
а в перпендикулярном к оси направлении (ниже Нееля точки) х не зависит
от темп-ры.



Экспериментально константы М. а. могут
быть определены из сопоставления значений энергии М. а. для различных кристаллографич.
направлений. Др. метод определения констант М. а. сводится к измерению
моментов вращения, действующих на диски из ферромагнитных монокристаллов
во внешнем поле (см. Анизометр магнитный), т. к. эти моменты пропорциональны
константам М. а. Наконец, эти константы можно определить графически по
площади, ограниченной кривыми намагничивания ферромагнитных кристаллов
и осью намагниченности, ибо эта площадь также пропорциональна константам
М. а. Значения констант М. а. могут быть определены также из данных по
электронному
парамагнитному резонансу (для парамагнетиков), по ферромагнитному
резонансу (для ферромагнетиков) и по антиферромагнитному резонансу
(для
антиферромагнетиков). Вследствие маг-нитострикции в магнетиках наряду
с естественной кристаллографич. М. а. наблюдается также магнитоупругая
анизотропия, к-рая возникает при наложении на образец внешних односторонних
напряжений. В поликристаллах, при наличии в них текстуры магнитной или
текстуры
кристаллографической,
также проявляется М. а.

Лит.: Акулов Н С, Ферромагнетизм,
М.- Л., 1939; Б о з о р т Р , Ферромагнетизм, пер. с англ., М., 1956; Вонсовский
С. В. и Шур Я. С., Ферромагнетизм, М.- Л., 1948; Вонсовский С. В., Магнетизм,
М, 1971, С В, Вонсовский.