Что происходит с доменами в точке кюри. Температурная зависимость намагниченности и точка кюри


(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, подробно изучившего этот переход у ферромагнетиков. При темп-ре Т ниже К. т. Тс ферромагнетики обладают самопроизвольной (спонтанной) намагниченностью (Js) и определённой магнитно-крист. симметрией. При нагреве ферромагнетика и приближении к К. т. усиливающееся тепловое движение атомов «расшатывает» существующий магн. порядок- одинаковую ориентацию магн. моментов атомов. Для количеств. хар-ки изменения магн. упорядоченности вводят т. н. параметр порядка h, за к-рый можно принять в случае ферромагнетиков их намагниченность. При Т®Тс параметр порядка h®0, а в К. т. самопроизвольная намагниченность ферромагнетиков исчезает (h= 0), ферромагнетики становятся парамагнетиками. Аналогично у антиферромагнетиков при Т= Тс (в т. н. антиферромагнитной К. т., или Нееля точке) происходит разрушение характерной для них магнитной структуры атомной (магн. подрешёток), и антиферромагнетики также становятся парамагнетиками. В сегнетоэлектриках при Т=Тс тепловое движение атомов сводит к нулю самопроизвольную упорядоченную ориентацию электрич. диполей элем. ячеек крист. решётки. В упорядоченных сплавах в К. т. (в точке Курнакова) исчезает дальний порядок в расположении атомов (ионов) компонентов сплава (см.ДАЛЬНИЙ И БЛИЖНИЙ ПОРЯДОК). Вблизи К. т. в в-ве происходят специфич. изменения многих физ. св-в (напр., теплоёмкости, магн. восприимчивости), достигающие максимума при Т=Тс (см.) (см. Критические явления), что обычно и используется для точного определения темп-ры фазового перехода. Значения К. т. для разл. в-в приведены в ст. (см. АНТИФЕРРОМАГНЕТИЗМ, ФЕРРОМАГНЕТИЗМ, СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКИ).

Физический энциклопедический словарь. - М.: Советская энциклопедия .Главный редактор А. М. Прохоров .1983 .

КЮРИ ТОЧКА

(температура Кюри, Т с )в общетермодинамическом понимании - точка на кривой фазовых переходов 2-го рода, связанных с возникновением (разрушением) упорядоченного состояния в твёрдых телах при изменении темп-ры, но при заданных значениях др. термодинамич. параметров (давления Р, магн. поля Н , электрич. поля Е и т. д.).

Чаще этот термин применяют только к переходам в магнитоупорядоченное (ферро- и ферримагнитное) и в сегнетоэлектрическое состояния. Фазовый переход из ферромагн. состояния в парамагнитное (неупорядоченное) впервые наблюдал П. Кюри в 1895. В К. т. скачком изменяется симметрия кристаллич. вещества (см. Симметрия кристаллов, Магнитная симметрия). В случае переходов ферромагнетик - парамагнетик и сегнетоэлектрик - параэлектрик К. т. является изолиров. точкой на фазовой диаграмме в координатах Я (или Е) - Т, т. к. с точки зрения симметрии состояние ферромагнетика (сегнетоэлектрика) в поле H (или Е), направленном вдоль оси лёгкого намагничивания, не отличается от состояния парамагнетика в том же поле. Этим переход в ферро- и ферримагн. состояния отличается от перехода в антиферромагн. состояние. В последнем случае и в магн. поле происходит скачкообразное изменение симметрии. Антиферромагн. К. т. наз. Нееля точкой. Для всех магнитных фазовых переходов характерно, что при Т>Т c вещество находится в парамагн. состоянии. Ниже К. т.- в магнитоупорядоченном состоянии, к-рое сохраняется до T = 0К, хотя в интервале темп-р возможны переходы из одного магнитоупорядоченного состояния в другое.

У сегнетоэлектриков могут существовать две К. т.: Т С 1 и Т С 2. При Т>Т С 1 вещество является параэлектриком. При охлаждении до Т С 1 наступает переход в упорядоченное сегнетоэлектрич. состояние, а ниже T C 2 возникает вновь параэлектрич. состояние.

В упорядочивающихся сплавах с охлаждением до К. т. (к-рая в случае сплавов носит также назв. точки Курнакова) атомы начинают располагаться упорядоченно - по узлам кристаллич. решётки сплава (возникают зародыши упорядоченной фазы).

Во всех перечисленных случаях перехода в упорядоченное состояние последнее можно описать параметром порядка (спонтанной намагниченностью в ферромагнетиках, намагниченностью магнитных подрешеток в антиферромагнетиках, спонтанной поляризацией в сегнетоэлектриках, долей упорядочившихся атомов в сплавах). При Т>Т С h 0, при Т Т c с понижением темп-ры начинается рост , к-рый может быть описан законом , где = ( Т-Т С)/Т С, а - критический показатель (см. Критические явления).

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 сегнетоэлектриках (См. Сегнетоэлектрики), кристаллохимической - в упорядоченных сплавах (См. Сплавы)). Назван по имени П. Кюри, подробно изучившего этот переход у ферромагнетиков. При температуре Т ниже К. т. Θ ферромагнетики обладают самопроизвольной (спонтанной) намагниченностью и определённой магнитно-кристаллической симметрией. В К. т. (T = Θ) 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 Т = Θ (в т. н. антиферромагнитной К. т. или Нееля точке (См. Нееля точка)) происходит разрушение характерной для них магнитной структуры (магнитных подрешёток), и антиферромагнетики становятся парамагнетиками. В сегнетоэлектриках и антисегнетоэлектриках при Т = Θ тепловое движение атомов сводит к нулю самопроизвольную упорядоченную ориентацию электрических диполей элементарных ячеек кристаллической решётки. В упорядоченных сплавах в К. т. (её называют в случае сплавов также точкой Курнакова) степень дальнего порядка в расположении атомов (ионов) компонентов сплава становится равной нулю.

Т. о., во всех случаях фазовых переходов II рода (типа К. т.) при Т = Θ в веществе происходит исчезновение того или иного вида атомного «порядка» (упорядоченной ориентации магнитных или электрических моментов, дальнего порядка в распределении атомов по узлам кристаллической решётки в сплавах и т. п.). Вблизи К. т. в веществе происходят специфические изменения многих физических свойств (например, теплоёмкости, магнитной восприимчивости и др.), достигающие максимума при Т= Θ (см. Критические явления), что обычно и используется для точного определения температуры фазового перехода. Значения К. т. для различных веществ приведены в статьях Антиферромагнетизм, Ферромагнетизм, Сегнетоэлектрики.

  • - внесистемная единица активности радиоактивных нуклидов...
  • - температура, выше к-рой исчезает магнитоупорядоченное состояние феррои ферримагнетиков, переходящих в неупорядоченное состояние...

    Естествознание. Энциклопедический словарь

  • - Внесистемная единица активности нуклида в радиоактивном источнике...

    Словарь мер

  • - не подлежащая применению внесистемная ед. активности нуклида в радиоактивном источнике. Обозначение - Ки. 1 Ки = 3,7*1010 Бк...
  • - темп-pa нек-рых фазовых переходов 2-го рода. Напр., в К. т. ферромагнетики теряют свои особые магнитные св-ва: в К. т. или при более высокой темп-ре ведут себя как обычные парамагнетики...

    Большой энциклопедический политехнический словарь

  • - Curie внесистемная единица активности, первоначально активность 1 г изотопа радия-226...

    Термины атомной энергетики

  • - curie, Ci - .Eдиница активности радионуклида: 1 Ки равен 3,7·1010 Бк...

    Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь

  • - единица измерения радиоактивности естественной или искусственной; определяется таким количеством любого радиоактивного вещества, и котором происходит 3,700·1010 распадов и секунду...

    Геологическая энциклопедия

  • - современные французские физики, открывшие в 1881 г. пьезоэлектричество в кристаллах, а затем электрическое расширение кварца...

    Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона

  • - I ́ Ирен, французский физик; см. Жолио- И. II ́ Пьер, французский физик, член Французской АН. После окончания Парижского университета работал там же ассистентом...
  • - температура Кюри, температура фазового перехода II рода, связанного со скачкообразным изменением свойств симметрии вещества, электрической - в сегнетоэлектриках, кристаллохимической - в упорядоченных...

    Большая Советская энциклопедия

  • - то же, что Нееля точка...
  • - ВЕЙСА ЗАКОН - установленная П. Вейсом зависимость магнитной восприимчивости? от температуры Т в виде??С/ ...

    Большой энциклопедический словарь

  • - внесистемная единица активности радиоактивных изотопов...

    Большой энциклопедический словарь

  • - Словесный портрет, детали рисунка рожицы...

    Словарь народной фразеологии

  • - Жарг. шк. Шутл. Учитель, учительница русского языка. . БСРЖ, 594...

    Большой словарь русских поговорок

"Кюри точка" в книгах

Пьер Кюри

Из книги Мария Кюри автора Кюри Ева

Пьер Кюри Мари вычеркнула из программы своей жизни любовь и замужество.Это не так уже оригинально. Бедная девушка, униженная и разочарованная первой идиллией, клянется никогда больше не любить. Тем более студентке-славянке с ее пламенным стремлением к умственным высотам

Кюри Мария

Из книги Персональные помощники руководителя автора Бабаев Маариф Арзулла

Мария Кюри

Из книги Женщины, изменившие мир автора Великовская Яна

Мария Кюри Мари?я Склодо?вская-Кюри? – одна из величайших женщин ученых-экспериментаторов, работала в Польше и во Франции, дважды была названа лауреатом Нобелевской премии по физике в 1903 году и по химии в 1911(она была первым в истории дважды лауреатом Нобелевской премии),

Жолио-Кюри

Из книги Законы успеха автора

Жолио-Кюри Фредерик Жолио-Кюри (1900–1958) – французский физик и общественный деятель, лауреат Нобелевской премии по химии (1935). Чем дальше эксперимент от теории, тем ближе он к Нобелевской

Склодовская-Кюри

Из книги Законы успеха автора Кондрашов Анатолий Павлович

Склодовская-Кюри Мария Склодовская-Кюри (1867–1934) – польско-французский физик и химик, пионер в области исследования радиоактивности; первая женщина, ставшая профессором в Сорбонне; лауреат двух Нобелевских премий – по физике (1903) и по химии (1911). В течение всей моей

Точка, точка, запятая, или Рождение эмотикона

Из книги Самоучитель олбанского автора Кронгауз Максим Анисимович

Упражнение 4 Истинный центр – точка покоя, точка созидания иной реальности

Из книги Крайон. 45 практик, чтобы научиться получать помощь Вселенной автора Лиман Артур

Упражнение 4 Истинный центр – точка покоя, точка созидания иной реальности Сядьте в удобную позу, расслабьтесь, закройте глаза. Дышите медленно и размеренно. Настройтесь на восприятие своего внутреннего пространства и сосредоточьтесь на центре, вашей точке опоры.

Раздел II. Точка, точка, запятая… Приметы о внешнем виде и личной гигиене

Из книги Приметы для девочек автора Вакса Ольга

Раздел II. Точка, точка, запятая… Приметы о внешнем виде и личной гигиене БРОВИ - есть очень много примет, связанных с бровями, но они настолько противоречивы, что каждый может выбрать для себя что-нибудь по собственному усмотрению и свято в это верить.Возьмем, к примеру,

4. "ИНДУКЦИЯ" АДАМА СМИТА И "ДЕДУКЦИЯ" ДАВИДА РИКАРДО. ТОЧКА ЗРЕНИЯ ЛОККА И ТОЧКА ЗРЕНИЯ СПИНОЗЫ В ПОЛИТИЧЕСКОЙ ЭКОНОМИИ

Из книги Диалектика абстрактного и конкретного в научно-теоретическом мышлении автора Ильенков Эвальд Васильевич

4. "ИНДУКЦИЯ" АДАМА СМИТА И "ДЕДУКЦИЯ" ДАВИДА РИКАРДО. ТОЧКА ЗРЕНИЯ ЛОККА И ТОЧКА ЗРЕНИЯ СПИНОЗЫ В ПОЛИТИЧЕСКОЙ ЭКОНОМИИ Логические моменты и коллизии в развитии политической экономии остались бы непонятными, если бы мы не установили реальные связи между нею -- и

Кюри точка

Из книги Большая Советская Энциклопедия (КЮ) автора БСЭ

Глава 11. Соединения точка-точка и ретрансляторы

Из книги Wi-Fi. Беспроводная сеть автора Росс Джон

Глава 11. Соединения точка-точка и ретрансляторы Использование радио для расширения зоны действия локальной сети - идея не новая. Оборудование и программное обеспечение для добавления удаленных клиентов существует, по крайней мере, уже в течение десяти лет. Школьники,

4.5 Протоколы связей "точка-точка"

автора Фейт Сидни М

4.5 Протоколы связей "точка-точка" Датаграммы IP могут передаваться по связям "точка-точка" между парой хостов, хостом и маршрутизатором или парой маршрутизаторов. Протокол IP передает датаграмму посредством множества различных взаимодействий TCP или UDP по одиночной связи

D.2.1 Присваивание маски линии "точка-точка"

Из книги TCP/IP Архитектура, протоколы, реализация (включая IP версии 6 и IP Security) автора Фейт Сидни М

D.2.1 Присваивание маски линии "точка-точка" Начнем со связи "точка-точка" (Point-to-Point). Хотя в некоторых сайтах не присваивают IP-адреса линиям "точка-точка", многие маршрутизаторы обеспечивают такую возможность, и мы рассмотрим сначала именно этот вариант. Для любой цепи

Из книги Пальцетерапия автора Пак Чже Ву

Болезненная точка соответствия - это лечебная точка Для эффективного лечения по системам соответствия пальцев неважно, чем вызвано заболевание, необходимо лишь знать, где оно располагается. Этого достаточно, чтобы на основании подобия правильно находить лечебные

Болезненная точка соответствия - это лечебная точка

Из книги Пальцетерапия автора Ву Пак Чжэ

Болезненная точка соответствия - это лечебная точка Для эффективного лечения по системам соответствия пальцев неважно, чем вызвано заболевание, необходимо лишь знать, где оно располагается. Этого достаточно, чтобы на основании подобия правильно находить лечебные точки

Классически, все существующие материалы по своим магнитным свойствам делятся на несколько групп, связанных со структурным строением материала...

Классически, все существующие материалы по своим магнитным свойствам делятся на несколько групп, связанных со структурным строением материала, среди которых, в силу тематики настоящей статьи, следует выделить следующие:

Диамагнетики

Парамагнетики

Ферромагнетики

Эта классификация отражает поведение материала при воздействии на него внешним магнитным полем.

Диамагнетиками называют материалы, магнитная восприимчивость которых отрицательна, т.е. при попадании в магнитное поле, вектор намагниченности каждого атома диамагнетика направлен встречно вектору напряженности внешнего магнитного поля. Таким образом, в отсутствии магнитного поля такие материалы немагнитны, а при попадании во внешнее магнитное поле, диамагнетики ослабляют его. Магнитная проницаемость таких материалов меньше единицы.

Парамагнетиками называют слабомагнитные материалы, магнитная восприимчивость которых положительна, т.е. при попадании в магнитное поле, вектор намагниченности атомов парамагнетика сонаправлен с вектором напряженности внешнего магнитного поля. Однако ввиду слабовыраженных магнитных свойств, магнитная проницаемость таких материалов приблизительно равна единице. Таким образом, несмотря на сонаправленность вектора намагниченности, парамагнетики практически не оказывают влияния на внешнее магнитное поле, а в его отсутствии - немагнитны.

Ферромагнетиками называют материалы с выраженными магнитными свойствами, отличающиеся наличием доменной структуры, при которой каждый из доменов может имеет некоторую спонтанную намагниченность. Доменами называют объемные области материала, в которых направления спиновых магнитных моментов электронов атомов совпадают.

Такая структура позволяет ферромагнетикам сохранять намагниченность в отсутствии внешнего магнитного поля, а высокие значения магнитной проницаемости позволяют ферромагнетикам усиливать внешнее магнитное поле в десятки, сотни и даже тысячи раз. Такие материалы широко применяются при изготовлении постоянных магнитов, магнитопроводов трансформаторов, концентраторов магнитного потока и т.п.

Классическими представителями ферромагнетиков являются железо, кобальт, никель, а также сплавы на их основе и их оксиды.

Для ферромагнетиков характерно наличие гистерезиса , а также фазового перехода второго рода, связанного с изменением структуры кристаллической решетки материала. При этом переходе тепловой энергии движения узлов кристаллической решетки становится достаточно для дезориентации магнитных спиновых моментов электронов атомов, что приводит к утрате материалом ферромагнитных свойств.


Таким образом ферромагнетик становится парамагнетиком. Температура, при которой происходит данное магнитное превращение материала называется температурой Кюри или точкой Кюри. Значение этой температуры для материала варьируется в зависимости от типа и количества примесей. Для чистого железа эта температура составляет 1043 K (770 O C ).

На графике представлена зависимость магнитной проницаемости ферромагнетика от температуры. Несмотря на высокую крутизну характеристики в окрестности точки Кюри, магнитный материал не переходит точку Кюри скачкообразно: переход происходит постепенно, начиная с поверхности. При этом материал заготовки становится как бы двухслойным: слой парамагнетика поверх слоя ферромагнетика с достаточно резкой границей раздела сред. Это объясняется неравномерностью нагрева заготовки в поперечном сечении и сильно зависит от интенсивности проявления поверхностного эффекта .

Для индукционного нагрева этот переход имеет огромное значение, поскольку мощность нагрева заготовки непосредственно связана с магнитной проницаемостью материала согласно уравнению


Снижение магнитной проницаемости при нагреве материала выше точки Кюри приводит к следующим эффектам:

Снижается мощность нагрева

Увеличивается толщина скин-слоя

Повышается резонансная частота системы

Снижается КПД системы

Очевидно, что эти эффекты не способствуют повышению интенсивности индукционного нагрева, поэтому являются нежелательными. Борьба с ними - одна из основных задач при проектировании ТВЧ оборудования .

Тем не менее, практическое большинство процессов термообработки металлов на основе железа связаны с обработкой его γ-модификации, так же называемой аустенитом, устойчивой в температурном интервале 917 - 1394 O C , т.е. при температуре значительно выше точки Кюри.

Кюри точка Кюри́ то́чка

температура (θ, Т с), выше которой исчезает самопроизвольная намагниченность доменов ферромагнетиков и ферромагнетик переходит в парамагнитное состояние. Часто точка Кюри (температурой Кюри) называют температуру любого фазового перехода второго рода.

КЮРИ ТОЧКА

КЮРИ́ ТО́ЧКА (температура Кюри, Т с), температура любого фазового перехода второго рода (см. ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ ВТОРОГО РОДА) , связанного с возникновением (разрушением) упорядоченного состояния в твердых телах при изменении температуры, но при заданных значениях других термодинамических параметров (давлении, напряженности электрического или магнитного поля). Фазовый переход второго рода при температуре Кюри связан с изменением свойств симметрии вещества. При Т с во всех случаях фазовых переходов исчезает какой-либо тип атомной упорядоченности, например, упорядоченность электронных спинов (сегнетоэлектрики (см. СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКИ) ), атомных магнитных моментов (ферромагнетики (см. ФЕРРОМАГНЕТИК) ), упорядоченность в расположении атомов разных компонент сплава по узлам кристаллической решетки (фазовые переходы в сплавах). Вблизи Т с наблюдаются резкие аномалии физических свойств, например, пьезоэлектрических, электрооптических, тепловых.
Магнитной точкой Кюри называют температуру такого фазового перехода, при котором исчезает спонтанная намагниченность доменов ферромагнетиков, и ферромагнетик переходит в парамагнитное состояние. При сравнительно низких температурах тепловое движение атомов, которое неизбежно приводит к некоторым нарушениям упорядоченного расположения магнитных моментов, незначительно. При увеличении температуры его роль возрастает и, наконец, при некоторой температуре (Т с) тепловое движение атомов способно разрушить упорядоченное расположение магнитных моментов, и ферромагнетик превращается в парамагнетик. Вблизи точки Кюри наблюдается ряд особенностей в изменении и немагнитных свойств ферромагнетиков (удельного сопротивления, удельной теплоемкости, температурного коэффициента линейного расширения).
Величина Т с зависит от прочности связи магнитных моментов друг с другом, в случае прочной связи достигает: для чистого железа Т с = 768 о С, для кобальта Т с =1131 о С, превышает 1000 о С для железо-кобальтовых сплавов. Для многих веществ Т с невелика (для никеля Т с =358 о С). По величине Т с можно оценить энергию связи магнитных моментов друг с другом. Для разрушения упорядоченного расположения магнитных моментов необходима энергия теплового движения, намного превосходящая как энергию взаимодействия диполей, так и потенциальную энергию магнитного диполя в поле.
При температуре Кюри магнитная проницаемость ферромагнетика становится примерно равной единице, выше точки Кюри изменение магнитной восприимчивости подчиняется закону Кюри-Вейса .


Энциклопедический словарь . 2009 .

Смотреть что такое "Кюри точка" в других словарях:

    - (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

    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… … Википедия

    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

    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

    - (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

    - [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

    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

    - (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

Переход железа из ферромагнитного состояния в парамагнитное

Переход железа из ферромагнитного состояния в парамагнитное легко можно продемонстрировать с помощью самых простых средств. Я взял немного свернутой железной проволоки толщиной около миллиметра (такой проволокой фиксируют пробки бутылок с шампанским) и привязал ее с помощью длинного отрезка очень тонкой медной проволоки к горлышку бутылки. Сбоку закрепил магнит, вынутый из старого радиоприемника.

Необходимо было так разместить железную проволоку возле магнита, чтобы она "зависла в воздухе": с одной стороны ее притягивает магнит, но медная проволочка не дает железу приблизиться. После этого я отдалил железную проволочку от магнита так, чтобы она еще висела в воздухе, но была на грани падения.

Описанные манипуляции проводить было непросто: лишний раз убеждаешься, что магнитное поле дает сильное притяжение, но с расстоянием оно быстро ослабевает. Стоит сместить железную проволоку чуть ближе - и она намертво пристанет к магниту, чуть дальше - и она упадет под действием собственного веса.

Магнетизм - это вам не гравитация. С одной стороны, гравитационные силы слабые: вы можете поднять камень, который притягивает вся Земля - огромная планета. Но с другой стороны, от земного притяжения вы никуда не денетесь - даже на Луне: с расстоянием гравитационная сила убывает гораздо медленнее, чем магнетизм.

Вспоминается случай, описанный в книге Удивительная физика .

"...появился фантастический проект по спасению кораблей от пушечных ядер противника. Идея состояла в том, чтобы на корабле установить навстречу противнику мощные магниты, покрытые толстой броней. Ядра неприятеля должны были притягиваться близлежащим магнитом, сворачивать в его сторону и разбиваться о прочную броню. Остальные части корабля можно было бы оставить незащищенными.

В принципе все было верно, кроме того, что даже самый мощный из магнитов не может действовать на большом расстоянии. Представим себе, что мы имеем магнит, способный притянуть 10 т железа на расстоянии в 1 см. Это очень сильный магнит. Так вот, если мы отодвинем полезный предмет еще на 1 см, то сила притяжения упадет в 8 раз! На расстоянии в 1 м сила притяжения упадет в 1 000 000 раз, и ни о каком притягивании ядер не может быть и речи.

Но в прошлом веке еще не умели рассчитывать силы магнитов, и такой магнит-броня все-таки был построен в 1887 г. Этот магнит притягивал стальную плиту так, что для отрыва ее нужна была сила в 10 т. Четыре 120-килограммовых ядра висели одно за другим на полюсе магнита. Но за 2 м от магнита люди, имевшие стальные предметы в карманах, лишь едва чувствовали действие магнита. О притяжении ядер неприятеля нечего было и думать. Правда, на стрелку компаса такой магнит действовал за 10 км. "

Теперь приступим к эксперименту. Свернутая железная проволока "зависла " возле магнита: ферромагнетик притягивается к магнитному полю и стремится приблизиться к магниту. От этого его удерживает только медная проволока. А что случится, если ферромагнетик превратится в парамагнетик? Я взял горелку и направил пламя на железную проволоку (стараясь при этом не задевать пламенем магнит). Проволока раскалилась до красного свечения (частично - до желтого), начала медленно отдаляться от магнита - "провисать" и, наконец, упала. После охлаждения проволока снова стала притягиваться к магниту и опыт можно было повторять много раз.

При нагревании проволоки железо достигло температуры Кюри и стало парамагнетиком. Притяжение к магниту сохранилось, но резко ослабло - в результате проволока упала под действием собственного веса. Когда проволока вышла за пределы пламени, она быстро остыла и опять стала ферромагнетиком: она притянулась бы к магниту снова, если бы не отдалилась от него при падении.

Но, возможно, нагрев тут не при чем: поток газов из горелки просто "сдул" проволоку? Провел контрольный опыт: подачу газа открыл на максимум, но пламени зажигать не стал. Когда направил поток на проволочку, "зависшую" возле магнита, это не произвело на нее никакого впечатления.

Напомню, что для железа температура Кюри равна 770°С - с практической точки зрения это немало. Именно поэтому для опыта была выбрана легкая железная проволока - более массивный предмет нагреть до точки Кюри было бы сложнее. Даже в случае проволоки лишь часть ее достигло точки Кюри, но этого вполне достаточно - главное греть пламенем именно те участки проволоки, которые ближе всего к магниту (вспомните, что магнитные силы короткодействующие: притяжения дальних участков проволоки к магниту недостаточного для того, чтобы удержать ее в воздухе). В любом случае нужна хорошая горелка со сравнительно узким пламенем.

_______________________________________________