একটি ফেরোম্যাগনেটের প্যারাম্যাগনেটে রূপান্তর। কোন অবস্থার অধীনে একটি ফেরোম্যাগনেট একটি প্যারাম্যাগনেটে পরিণত হয়? একটি বাহ্যিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ডাইপোল শক্তি

প্যারাম্যাগনেট এমন পদার্থগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে যেখানে বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুপস্থিতিতে পরমাণু বা অণুর চৌম্বকীয় মুহূর্ত শূন্য থেকে আলাদা:

অতএব, যখন বহিরাগত চৌম্বক ক্ষেত্রে প্রবর্তিত হয়, প্যারাম্যাগনেটগুলি ক্ষেত্রের দিকে চুম্বকীয় হয়ে যায়। বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুপস্থিতিতে, প্যারাম্যাগনেট চুম্বকীয় হয় না, যেহেতু তাপীয় গতির কারণে পরমাণুর সমস্ত চৌম্বক মুহূর্ত এলোমেলোভাবে অভিমুখী হয়, এবং সেইজন্য চুম্বককরণ শূন্য (চিত্র 2.7 ক)। যখন একটি প্যারাম্যাগনেট একটি বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে প্রবর্তিত হয়, তখন ক্ষেত্রের বরাবর পরমাণুর চৌম্বকীয় মুহূর্তের প্রধান অভিযোজন প্রতিষ্ঠিত হয় (চিত্র 2.7 খ)। সম্পূর্ণ অভিযোজন পরমাণুর তাপীয় গতি দ্বারা প্রতিরোধ করা হয়, যা মুহূর্তগুলিকে ছড়িয়ে দিতে থাকে। এই জাতীয় পছন্দের অভিযোজনের ফলস্বরূপ, প্যারাম্যাগনেটটি চুম্বকীয় হয়, এর নিজস্ব চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে, যা বাহ্যিকটির উপর চাপিয়ে এটিকে শক্তিশালী করে। এই প্রভাবকে প্যারাম্যাগনেটিক ইফেক্ট বা প্যারাম্যাগনেটিজম বলা হয়।

চিত্র 2.7। প্যারাম্যাগনেটিক ইন

ক্ষেত্রের অনুপস্থিতি (a) এবং মধ্যে

বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্র (খ)

প্যারাম্যাগনেটগুলি সমস্ত পদার্থের মতো লার্মর প্রিসেশন এবং একটি ডায়ম্যাগনেটিক প্রভাবও প্রদর্শন করে। কিন্তু ডায়ম্যাগনেটিক প্রভাব প্যারাম্যাগনেটিক একের চেয়ে দুর্বল এবং এটি দ্বারা দমন করা হয়, অদৃশ্য থেকে যায়। প্যারাম্যাগনেটের জন্য, χ ছোট, কিন্তু ধনাত্মক, ~10 এর ক্রম অনুসারে -7 –10 -4 , যার মানে হল μ একতার চেয়ে সামান্য বড়।

ঠিক যেমন ডায়ম্যাগনেটের ক্ষেত্রে, বাহ্যিক ক্ষেত্রে প্যারাম্যাগনেটের চৌম্বকীয় সংবেদনশীলতার নির্ভরতা রৈখিক (চিত্র.5.8)।

ক্ষেত্রের বরাবর চৌম্বকীয় মুহুর্তগুলির প্রধান অভিযোজন তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে। তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে পরমাণুর তাপীয় গতি বৃদ্ধি পায়, তাই এক দিকে অভিযোজন কঠিন হয়ে পড়ে এবং চুম্বকীয়করণ হ্রাস পায়। ফরাসি পদার্থবিদ পি. কুরি নিম্নলিখিত প্যাটার্ন স্থাপন করেছিলেন: যেখানে C হল কুরি ধ্রুবক, যা পদার্থের ধরণের উপর নির্ভর করে। প্যারাম্যাগনেটিজমের শাস্ত্রীয় তত্ত্বটি 1905 সালে পি. ল্যাঙ্গেভিন দ্বারা বিকশিত হয়েছিল।

2.10 ফেরোম্যাগনেটিজম। ফেরোম্যাগনেটস। ফেরোম্যাগনেটের ডোমেন গঠন।

.7 ফেরোম্যাগনেটিজম। ফেরোম্যাগনেটস। @

ফেরোম্যাগনেট হল কঠিন স্ফটিক পদার্থ যা বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুপস্থিতিতে স্বতঃস্ফূর্ত (স্বতঃস্ফূর্ত) চুম্বকীয়করণ করে। .এই জাতীয় পদার্থের পরমাণুর (অণু) একটি অ-শূন্য চৌম্বকীয় মুহূর্ত থাকে। একটি বাহ্যিক ক্ষেত্রের অনুপস্থিতিতে, বৃহৎ অঞ্চলের মধ্যে চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলি একইভাবে অভিমুখী হয় (পরে এটি সম্পর্কে আরও)। দুর্বলভাবে চৌম্বকীয় ডায়া- এবং প্যারাম্যাগনেটের বিপরীতে, ফেরোম্যাগনেটগুলি অত্যন্ত চৌম্বকীয় পদার্থ। তাদের অভ্যন্তরীণ চৌম্বক ক্ষেত্র বাহ্যিকের চেয়ে শত শত এবং হাজার গুণ বেশি হতে পারে। ফেরোম্যাগনেটের জন্য, χ এবং μ ধনাত্মক এবং ~10 এর ক্রম অনুসারে খুব বড় মান পৌঁছাতে পারে 3 . শুধুমাত্র ফেরোম্যাগনেট স্থায়ী চুম্বক হতে পারে।

কেন ফেরোম্যাগনেটিক সংস্থাগুলি এমন শক্তিশালী চুম্বকীয়করণ প্রদর্শন করে? কেন তাদের মধ্যে তাপীয় গতি চৌম্বকীয় মুহূর্তের বিন্যাসে শৃঙ্খলা প্রতিষ্ঠায় হস্তক্ষেপ করে না? এই প্রশ্নের উত্তর দিতে, ফেরোম্যাগনেটের কিছু গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য বিবেচনা করুন।

যদি আমরা স্থানাঙ্ক (B, H) (চিত্র 2.10, বক্ররেখা 0-1) এ প্রধান চৌম্বকীয় বক্ররেখা চিত্রিত করি, তাহলে আমরা একটি সামান্য ভিন্ন চিত্র পাব: যেহেতু, যখন J-এর মান পৌঁছানো হয়, তখন চৌম্বক আবেশ ক্রমাগত বাড়তে থাকে রৈখিক বৃদ্ধি সহ:

= μ 0 + const, const = μ 0 J স্যাট।

ফেরোম্যাগনেটগুলি ঘটনা দ্বারা চিহ্নিত করা হয় হিস্টেরেসিস(গ্রীক হিস্টেরেসিস থেকে - ল্যাগ, বিলম্ব)।

আসুন আমরা বাহ্যিক ক্ষেত্রের শক্তি (চিত্র 2.10, পয়েন্ট 1) বাড়িয়ে শরীরের চুম্বকীয়করণকে স্যাচুরেশনে নিয়ে আসি এবং তারপরে আমরা H হ্রাস করব। এই ক্ষেত্রে, নির্ভরতা B (H) মূল বক্ররেখা অনুসরণ করে না 0-1, তবে নতুন বক্ররেখা 1-2। যখন তীব্রতা শূন্যে নেমে আসে, তখন পদার্থের চুম্বকীয়করণ এবং চৌম্বকীয় আবেশন অদৃশ্য হয়ে যাবে। H = 0 এ, চৌম্বকীয় আবেশের একটি অ-শূন্য মান রয়েছে, যাকে বলা হয় অবশিষ্ট আনয়ন. B ref এর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ চুম্বককরণ J ref বলা হয় অবশিষ্ট চুম্বকীয়করণ, এবং ফেরোম্যাগনেট একটি স্থায়ী চুম্বকের বৈশিষ্ট্য অর্জন করে। বাকি এবং J-এ বাকিগুলি শুধুমাত্র মূলের বিপরীত দিকের একটি ক্ষেত্রের ক্রিয়ায় শূন্যে পরিণত হয়। ক্ষেত্রের শক্তি H c এর মান, যেখানে অবশিষ্ট চুম্বককরণ এবং আবেশ অদৃশ্য হয়ে যায়, তাকে বলা হয় জবরদস্তিমূলক বল(lat.coercitio- ধরে রাখা থেকে)। একটি বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে ফেরোম্যাগনেটের উপর ক্রমাগত কাজ করে, আমরা 1-2-3-4-1 বক্ররেখা পাই, যাকে বলা হয় হিস্টেরেসিস লুপ. এই ক্ষেত্রে, শরীরের প্রতিক্রিয়া (B বা J) এটির কারণগুলি (H) থেকে পিছিয়ে বলে মনে হয়।

অবশিষ্ট চুম্বককরণের অস্তিত্ব স্থায়ী চুম্বক তৈরি করা সম্ভব করে, কারণ B rem ≠ 0 সহ ফেরোম্যাগনেটগুলির একটি ধ্রুবক চৌম্বকীয় মুহূর্ত থাকে এবং তাদের আশেপাশে একটি ধ্রুবক চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে। এই ধরনের একটি চুম্বক তার বৈশিষ্ট্যগুলিকে যত ভালোভাবে ধরে রাখে, যে উপাদান থেকে এটি তৈরি করা হয় তার জবরদস্তি শক্তি তত বেশি। চৌম্বকীয় পদার্থকে সাধারণত H এর মান দিয়ে ভাগ করা হয় নরম চৌম্বকএবং চৌম্বকীয়ভাবে কঠিন(N s ~10 5 A/m এবং একটি প্রশস্ত হিস্টেরেসিস লুপ)। ট্রান্সফরমার তৈরির জন্য নরম চৌম্বকীয় পদার্থের প্রয়োজন হয় যার কোরগুলি ক্রমাগত বিকল্প কারেন্ট দ্বারা পুনরায় চুম্বকীয় হয়। যদি ট্রান্সফরমার কোরে একটি বড় হিস্টেরেসিস থাকে, তবে এটি চুম্বকীয়করণের বিপরীতে উত্তপ্ত হবে, যা শক্তির অপচয় করবে। অতএব, ট্রান্সফরমারের জন্য হিস্টেরেসিস-মুক্ত উপকরণ প্রয়োজন। একটি সংকীর্ণ হিস্টেরেসিস লুপ সহ ফেরোম্যাগনেটগুলির মধ্যে নিকেল সহ লোহার সংকর ধাতু বা নিকেল এবং মলিবডেনাম (পারম্যালয় এবং সুপারম্যালয়) সহ লোহা অন্তর্ভুক্ত থাকে।

চুম্বকীয়ভাবে শক্ত পদার্থ (এগুলির মধ্যে রয়েছে কার্বন, টাংস্টেন, ক্রোমিয়াম এবং অ্যালুমিনিয়াম-নিকেল স্টিল) স্থায়ী চুম্বক তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।

যদি ফেরোম্যাগনেট শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্র, উচ্চ তাপমাত্রা এবং বিকৃতির শিকার না হয় তবে অবশিষ্ট স্থায়ী চুম্বককরণ অনির্দিষ্টকালের জন্য বিদ্যমান থাকবে। চৌম্বকীয় টেপে রেকর্ড করা সমস্ত তথ্য - সঙ্গীত থেকে ভিডিও প্রোগ্রাম - এই শারীরিক ঘটনার জন্য ধন্যবাদ সংরক্ষিত হয়।

ফেরোম্যাগনেটের একটি অপরিহার্য বৈশিষ্ট্য হল চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা এবং চৌম্বকীয় সংবেদনশীলতার বিশাল মান। উদাহরণস্বরূপ, আয়রনের জন্য μ সর্বোচ্চ ≈ 5000, পারম্যালয়ের জন্য - 100000, সুপারম্যালয়ের জন্য - 900000। ফেরোম্যাগনেটের জন্য, চৌম্বকীয় সংবেদনশীলতা এবং চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতার মানগুলি চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি H (চিত্র 2.11) এর কাজ। ক্ষেত্রের শক্তি বৃদ্ধির সাথে, μ-এর মান প্রথমে দ্রুত বৃদ্ধি পায় μ সর্বোচ্চ, এবং তারপর হ্রাস পায়, খুব শক্তিশালী ক্ষেত্রে μ=1-এর মানের কাছে পৌঁছায়। অতএব, যদিও B \u003d μμ 0 H সূত্রটি ফেরোম্যাগনেটিক পদার্থের জন্য বৈধ থাকে, তবে B এবং H এর মধ্যে রৈখিক সম্পর্ক লঙ্ঘন করা হয়।

দ্বিতীয় চৌম্বকীয় প্রভাব হল ভিলারি প্রভাব- শরীরের অবশিষ্ট চুম্বকীয়করণের পরিবর্তন এবং এমনকি অন্তর্ধান যখন এটি ঝাঁকুনি বা বিকৃত হয় (1865 সালে ই. ভিলারি আবিষ্কার করেছিলেন)। এই কারণেই স্থায়ী চুম্বককে অবশ্যই প্রভাব থেকে রক্ষা করতে হবে।

উত্তাপ ফেরোম্যাগনেটের বিকৃতির মতোই কাজ করে। ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে, অবশিষ্ট চুম্বকীয়করণ হ্রাস পেতে শুরু করে, প্রথমে দুর্বলভাবে, এবং তারপর, একটি নির্দিষ্ট পর্যাপ্ত উচ্চ তাপমাত্রায় পৌঁছানোর পরে, প্রতিটি ফেরোম্যাগনেটের বৈশিষ্ট্য, চুম্বককরণে শূন্যে তীব্র হ্রাস হয়। শরীর তখন একটি প্যারাম্যাগনেটে পরিণত হয়। যে তাপমাত্রায় এই পরিবর্তন ঘটে তাকে বলে কুরি পয়েন্ট, পি. কুরির সম্মানে, যিনি এটি আবিষ্কার করেছিলেন। লোহার জন্য, ক্যুরি পয়েন্ট হল 770ºС, কোবাল্টের জন্য - 1130ºС, নিকেলের জন্য - 358ºС, গ্যাডোলিনিয়ামের জন্য - 16ºС। এই রূপান্তরটি তাপের মুক্তি বা শোষণের সাথে থাকে না এবং এটি দ্বিতীয় ক্রমটির একটি পর্যায় রূপান্তর। ফেরোম্যাগনেটের গঠন বিবেচনা করার সময় এই সমস্ত ঘটনা তাদের ব্যাখ্যা খুঁজে পায়।

পরীক্ষাগারের কাজ

ফেজ ট্রানজিশন তাপমাত্রা নির্ধারণ

ferrimagnetic- paramagnetic

উদ্দেশ্য : একটি ফেরিম্যাগনেটের জন্য নীল তাপমাত্রা নির্ধারণ করুন (ফেরাইট রড)

সংক্ষিপ্ত তাত্ত্বিক তথ্য

যে কোন পদার্থ একটি চুম্বক, যেমন চৌম্বক ক্ষেত্রের সংস্পর্শে এলে একটি চৌম্বক মুহূর্ত অর্জন করতে সক্ষম। এইভাবে, পদার্থটি একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে, যা বাহ্যিক ক্ষেত্রের উপর চাপানো হয়। উভয় ক্ষেত্র ফলিত ক্ষেত্রে যোগ করে:

চুম্বকের চুম্বকীয়করণ প্রতি ইউনিট আয়তনে চৌম্বকীয় মুহূর্ত দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। এই পরিমাণকে চুম্বকীয় ভেক্টর বলা হয়

যেখানে একটি পৃথক অণুর চৌম্বকীয় মুহূর্ত।

চৌম্বকীয়করণ ভেক্টর নিম্নলিখিত সম্পর্ক দ্বারা চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তির সাথে সম্পর্কিত:

যেখানে একটি প্রদত্ত পদার্থের জন্য একটি চরিত্রগত মান, যাকে বলা হয় চৌম্বকীয় সংবেদনশীলতা।

চৌম্বক আবেশ ভেক্টর চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তির সাথে সম্পর্কিত:

মাত্রাবিহীন পরিমাণকে আপেক্ষিক চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা বলা হয়।

সমস্ত পদার্থকে তাদের চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য অনুসারে তিনটি শ্রেণীতে ভাগ করা যায়:

paramagnets > 1 যেখানে চুম্বকীকরণ মোট ক্ষেত্র বৃদ্ধি করে
diamagnets< 1 в которых намагниченность вещества уменьшает суммарное поле
ফেরোম্যাগনেট >> 1 চুম্বকীকরণ মোট চৌম্বক ক্ষেত্র বৃদ্ধি করে।

আমি

এস

ফেরোম্যাগনেটিজম 3 তে পরিলক্ষিত হয় d-ধাতু ( ফে, নি, কো) এবং 4 চধাতু (Gd, Tb, Er, Dy, Ho, Tm) এছাড়াও, প্রচুর পরিমাণে ফেরোম্যাগনেটিক অ্যালয় রয়েছে। এটি লক্ষ্য করা আকর্ষণীয় যে উপরে তালিকাভুক্ত শুধুমাত্র 9টি বিশুদ্ধ ধাতু ফেরোম্যাগনেটিজমের অধিকারী। সবগুলোই অসমাপ্ত d-বা চ-শেল

একটি পদার্থের ফেরোম্যাগনেটিক বৈশিষ্ট্যগুলি এই সত্য দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয় যে এই পদার্থের পরমাণুর মধ্যে একটি বিশেষ মিথস্ক্রিয়া রয়েছে যা ডায়া- এবং প্যারাম্যাগনেটগুলিতে ঘটে না, যা এই সত্যের দিকে পরিচালিত করে যে প্রতিবেশী পরমাণুর আয়নিক বা পারমাণবিক চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলি একই দিকে ভিত্তিক। এই বিশেষ মিথস্ক্রিয়াটির শারীরিক প্রকৃতি, যাকে বিনিময় বলা হয়, Ya.I দ্বারা প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল। কোয়ান্টাম মেকানিক্সের ভিত্তিতে XX শতাব্দীর 30 এর দশকে ফ্রেঙ্কেল এবং ডব্লিউ হাইজেনবার্গ। কোয়ান্টাম মেকানিক্সের দৃষ্টিকোণ থেকে দুটি পরমাণুর মিথস্ক্রিয়া অধ্যয়ন দেখায় যে পরমাণুর পারস্পরিক ক্রিয়া শক্তি iএবং jস্পিন মুহূর্ত হচ্ছে এস i এবং এস j , বিনিময় মিথস্ক্রিয়া কারণে একটি শব্দ রয়েছে:

কোথায় জেবিনিময় অবিচ্ছেদ্য, যার উপস্থিতি পরমাণুর ইলেক্ট্রন শেলগুলির ওভারল্যাপের সাথে যুক্ত iএবং j. এক্সচেঞ্জ ইন্টিগ্রেলের মান দৃঢ়ভাবে ক্রিস্টালের আন্তঃপরমাণু দূরত্বের উপর নির্ভর করে (জালির সময়কাল)। ফেরোম্যাগনেটের জন্য জে>0, যদি জে<0 вещество является антиферромагнетиком, а при জে=0 প্যারাম্যাগনেট। বিনিময় শক্তির কোনো শাস্ত্রীয় অ্যানালগ নেই, যদিও এটি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক উৎপত্তি। এটি স্পিনগুলি সমান্তরাল এবং যখন তারা সমান্তরাল হয় তখন সিস্টেমের কুলম্ব মিথস্ক্রিয়া শক্তির পার্থক্যকে চিহ্নিত করে। এটি পাওলি নীতির একটি পরিণতি। একটি কোয়ান্টাম যান্ত্রিক ব্যবস্থায়, দুটি ঘূর্ণনের আপেক্ষিক অভিযোজন পরিবর্তনের সাথে ওভারল্যাপ অঞ্চলে স্থানিক চার্জ বন্টনের পরিবর্তনের সাথে হতে হবে। তাপমাত্রায় টি=0 K, সমস্ত পরমাণুর ঘূর্ণন একইভাবে অভিমুখী হওয়া আবশ্যক; তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে ঘূর্ণনের অভিযোজনের ক্রম হ্রাস পায়। কুরি তাপমাত্রা (বিন্দু) নামে একটি গুরুতর তাপমাত্রা রয়েছে। টিথেকে, যেখানে পৃথক স্পিনগুলির অভিযোজনগুলির মধ্যে পারস্পরিক সম্পর্ক অদৃশ্য হয়ে যায়, - একটি ফেরোম্যাগনেট থেকে পদার্থটি একটি প্যারাম্যাগনেটে পরিণত হয়। ফেরোম্যাগনেটিজমের উত্থানের পক্ষে তিনটি শর্ত রয়েছে

পদার্থের পরমাণুতে উল্লেখযোগ্য অভ্যন্তরীণ চৌম্বকীয় মুহূর্তের উপস্থিতি (এটি শুধুমাত্র অসমাপ্ত পরমাণুতেই সম্ভব d-বা চ-শাঁস);
একটি প্রদত্ত স্ফটিক জন্য বিনিময় অবিচ্ছেদ্য ইতিবাচক হতে হবে;
রাজ্যের ঘনত্ব d-এবং চ-জোন বড় হতে হবে।

একটি ফেরোম্যাগনেটের চৌম্বকীয় সংবেদনশীলতা মেনে চলে কুরি-ওয়েইস আইন:

, থেকেকিউরি ধ্রুবক।

বিপুল সংখ্যক পরমাণু নিয়ে গঠিত দেহের ফেরোম্যাগনেটিজম ম্যাক্রোস্কোপিক আয়তনের পদার্থের (ডোমেন) উপস্থিতির কারণে হয় যেখানে পরমাণু বা আয়নের চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলি সমান্তরাল এবং সমানভাবে পরিচালিত হয়। এই ডোমেইনগুলিতে বাহ্যিক চুম্বকীয় ক্ষেত্রের অনুপস্থিতিতেও স্বতঃস্ফূর্ত চুম্বকীয়করণ রয়েছে।

একটি মুখ-কেন্দ্রিক ঘন জালি সহ একটি ফেরোম্যাগনেটের পারমাণবিক চৌম্বকীয় কাঠামোর মডেল। তীরগুলি পরমাণুর চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলি দেখায়।

একটি বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুপস্থিতিতে, সামগ্রিকভাবে একটি অচৌম্বকহীন ফেরোম্যাগনেট একটি বৃহত্তর সংখ্যক ডোমেন নিয়ে গঠিত, যার প্রতিটিতে সমস্ত ঘূর্ণন একইভাবে অভিমুখী হয়, কিন্তু তাদের অভিমুখের দিকটি প্রতিবেশী স্পিনগুলির দিক থেকে ভিন্ন ডোমেইন গড়ে, একটি চুম্বকহীন ফেরোম্যাগনেটের একটি নমুনায়, সমস্ত দিক সমানভাবে উপস্থাপিত হয়, তাই একটি ম্যাক্রোস্কোপিক চৌম্বক ক্ষেত্র পাওয়া যায় না। এমনকি একটি একক স্ফটিক মধ্যে ডোমেন আছে. ডোমেনে পদার্থের বিভাজন ঘটে কারণ এর জন্য সমানভাবে ভিত্তিক স্পিনগুলির ব্যবস্থার চেয়ে কম শক্তির প্রয়োজন হয়।

যখন একটি ফেরোম্যাগনেট একটি বাহ্যিক ক্ষেত্রে স্থাপন করা হয়, তখন ক্ষেত্রের সমান্তরাল চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলি ক্ষেত্রের সমান্তরাল বা অন্য কোনো উপায়ে নির্দেশিত মুহুর্তগুলির তুলনায় কম শক্তি থাকবে। এটি এমন কিছু ডোমেনকে সুবিধা দেয় যা সম্ভব হলে অন্যদের খরচে ভলিউম বাড়াতে চায়। একটি একক ডোমেনের মধ্যে চৌম্বকীয় মুহূর্তের ঘূর্ণনও ঘটতে পারে। এইভাবে, একটি দুর্বল বাহ্যিক ক্ষেত্র চুম্বককরণে একটি বড় পরিবর্তন ঘটাতে পারে।

যখন ফেরোম্যাগনেটগুলি কুরি পয়েন্টে উত্তপ্ত হয়, তখন তাপ গতি স্বতঃস্ফূর্ত চুম্বককরণের অঞ্চলগুলিকে ধ্বংস করে, পদার্থটি তার বিশেষ চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যগুলি হারায় এবং একটি সাধারণ প্যারাম্যাগনেটের মতো আচরণ করে। কিছু ফেরোম্যাগনেটিক ধাতুর জন্য কিউরি তাপমাত্রা টেবিলে দেওয়া হয়েছে।

পদার্থফে 769নি 364সহ 1121জিডি 18

ফেরোম্যাগনেট ছাড়াও, চৌম্বকীয়ভাবে আদেশকৃত পদার্থের একটি বৃহৎ গোষ্ঠী রয়েছে যেখানে অসম্পূর্ণ শেল সহ পরমাণুর স্পিন চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলি সমান্তরাল বিপরীতমুখী। উপরে দেখানো হিসাবে, এই পরিস্থিতির উদ্ভব হয় যখন বিনিময় অবিচ্ছেদ্য ঋণাত্মক হয়। ফেরোম্যাগনেটের মতোই, চৌম্বকীয় ক্রম এখানে 0 K থেকে একটি নির্দিষ্ট সমালোচনামূলক N পর্যন্ত তাপমাত্রা পরিসরে সঞ্চালিত হয়, যাকে Néel তাপমাত্রা বলা হয়। যদি, স্থানীয় চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলির সমান্তরাল অভিযোজনের জন্য, ফলে স্ফটিক চুম্বককরণ শূন্য হয়, তাহলে আমাদের আছে অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটিজম. যদি, যাইহোক, চৌম্বকীয় মুহূর্তটির সম্পূর্ণ ক্ষতিপূরণ না থাকলে, একজনের কথা বলা হয় ferrimagnetism. সবচেয়ে সাধারণ ferrimagnets হয় ferritesডবল ধাতু অক্সাইড. ferrites একটি চরিত্রগত প্রতিনিধি ম্যাগনেটাইট (Fe3O4) হয়. বেশিরভাগ ফেরিম্যাগনেট আয়নিক স্ফটিক এবং তাই কম বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা আছে। ভাল চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যগুলির সংমিশ্রণে (উচ্চ চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা, উচ্চ স্যাচুরেশন চুম্বককরণ, ইত্যাদি), এটি প্রচলিত ফেরোম্যাগনেটগুলির তুলনায় একটি গুরুত্বপূর্ণ সুবিধা। এই গুণটিই মাইক্রোওয়েভ প্রযুক্তিতে ফেরাইট ব্যবহারের অনুমতি দেয়। এডি স্রোত গঠনের কারণে খুব বেশি ক্ষতির কারণে উচ্চ পরিবাহিতা সহ প্রচলিত ফেরোম্যাগনেটিক উপকরণ এখানে ব্যবহার করা যাবে না। একই সময়ে, অনেক ফেরিটের জন্য, ফেরোম্যাগনেটিক ধাতুর জন্য কুরি তাপমাত্রার তুলনায় নীল বিন্দু খুবই কম (100-300 সে.)। এই কাজে, ফেরিম্যাগনেট-প্যারাম্যাগনেট ট্রানজিশনের তাপমাত্রা নির্ধারণ করতে, ফেরাইটের তৈরি একটি রড ব্যবহার করা হয়।

কাজ সমাপ্ত করা

পরীক্ষামূলক সেটআপের স্কিম।

এক্সপেরিমেন্ট আইডিয়া

এই ইনস্টলেশনের প্রধান হল একটি ট্রান্সফরমার যার একটি খোলা কোর ফেরাইট দিয়ে তৈরি। নিক্রোম দিয়ে তৈরি প্রাথমিক ওয়াইন্ডিং কোরকে গরম করতেও কাজ করে। অতিরিক্ত গরম এড়াতে LATR থেকে প্রাথমিক ওয়াইন্ডিংয়ে ভোল্টেজ সরবরাহ করা হয়। সেকেন্ডারি উইন্ডিং-এ অন্তর্ভুক্ত একটি ভোল্টমিটার ব্যবহার করে ইন্ডাকশন কারেন্ট রেকর্ড করা হয়। একটি একক থার্মোকল, থার্মো-ইএমএফ, মূল তাপমাত্রা পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়। যা পরিবেষ্টিত বায়ু এবং থার্মোকল জংশনের মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্যের সমানুপাতিক। মূল তাপমাত্রা নিম্নলিখিত সূত্র ব্যবহার করে গণনা করা যেতে পারে: টি=টি 0+23.5, থার্মো-ইএমএফ কোথায়। (মিলিভোল্টে), টিপরীক্ষাগারে বাতাসের তাপমাত্রা 0।

পরীক্ষার ধারণাটি নিম্নরূপ: সেকেন্ডারি উইন্ডিং-এ আনয়নের ইএমএফ, যেখানে আমিi - প্রাথমিক ঘুরতে কারেন্ট, এল- প্রাথমিক উইন্ডিং এর আবেশ; এটা জানা যায় যে কোর ছাড়াই সেকেন্ডারি উইন্ডিংয়ের আবেশ কোথায় এবং কোরের চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা।

ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা হ্রাস পায়, এবং যখন নীল বিন্দুতে পৌঁছে যায়, তখন এটি তীব্রভাবে হ্রাস পায়। ফলস্বরূপ, ইন্ডাকশন ইএমএফ এবং ইন্ডাকশন কারেন্ট উভয়ই যখন পৌঁছানো হয় তখন তীব্রভাবে হ্রাস পায়।

একটি পরীক্ষা সঞ্চালন

চিত্রে দেখানো চিত্র অনুযায়ী ইনস্টলেশন একত্রিত করুন। 2.
LATR knobs ইনস্টল করুন

- পদার্থ যা একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, তার পরিবর্তনে প্রকাশ করে, সেইসাথে অন্যান্য ভৌত ঘটনাতেও - ভৌত মাত্রা, তাপমাত্রা, পরিবাহিতা, বৈদ্যুতিক সম্ভাবনার চেহারা, ইত্যাদির পরিবর্তন। এই অর্থে, প্রায় সমস্ত পদার্থের অন্তর্গত চুম্বক (যেহেতু তাদের মধ্যে কোনটির চৌম্বকীয় সংবেদনশীলতা রয়েছে যা ঠিক শূন্য নয়), তাদের বেশিরভাগই ডায়াম্যাগনেটের শ্রেণীভুক্ত (একটি ছোট নেতিবাচক চৌম্বকীয় সংবেদনশীলতা - এবং চৌম্বক ক্ষেত্রকে কিছুটা দুর্বল করে) বা প্যারাম্যাগনেটিক্স (একটি ছোট ইতিবাচক চৌম্বকীয় সংবেদনশীলতা রয়েছে) - এবং কিছুটা চৌম্বক ক্ষেত্র শক্তিশালীকরণ); ফেরোম্যাগনেটগুলি আরও বিরল (একটি বৃহৎ ইতিবাচক চৌম্বকীয় সংবেদনশীলতা - এবং চৌম্বক ক্ষেত্রকে ব্যাপকভাবে তীব্র করে), তাদের উপর চৌম্বক ক্ষেত্রের ক্রিয়া সম্পর্কিত পদার্থের এমনকি বিরল শ্রেণীরও।

চৌম্বকীয় পদার্থের শ্রেণীবিভাগ এবং তাদের জন্য প্রয়োজনীয়তা
চৌম্বক পদার্থ, বা চুম্বক, এমন পদার্থ যেগুলির চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য রয়েছে। চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যগুলিকে একটি পদার্থের চৌম্বকীয় মুহূর্ত অর্জনের ক্ষমতা হিসাবে বোঝা যায়, যেমন একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের অধীন যখন চৌম্বকিত হয়ে. এই অর্থে, প্রকৃতির সমস্ত পদার্থ চৌম্বকীয়, যেহেতু একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের সংস্পর্শে আসার পরে, তারা একটি নির্দিষ্ট চৌম্বকীয় মুহূর্ত অর্জন করে। এই ফলস্বরূপ ম্যাক্রোস্কোপিক চৌম্বকীয় মুহূর্ত M হল একটি প্রদত্ত পদার্থের প্রাথমিক চৌম্বকীয় মুহূর্ত mi - পরমাণুর সমষ্টি।

প্রাথমিক চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলি একটি চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা প্ররোচিত হতে পারে বা একটি চৌম্বক ক্ষেত্র প্রয়োগ করার আগে পদার্থের মধ্যে বিদ্যমান থাকতে পারে; পরবর্তী ক্ষেত্রে, চৌম্বক ক্ষেত্র তাদের পছন্দের অভিযোজন ঘটায়।
বিভিন্ন পদার্থের চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যগুলি পরমাণুতে ইলেকট্রনের গতিবিধি দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়, এবং ইলেকট্রন এবং পরমাণুর ধ্রুবক চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলি দ্বারাও ব্যাখ্যা করা হয়।
পরমাণুর নিউক্লিয়াসের চারপাশে ইলেকট্রনের ঘূর্ণন গতি কিছু বৈদ্যুতিক বর্তনীর ক্রিয়ার অনুরূপ এবং একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে, যা পর্যাপ্ত দূরত্বে একটি চৌম্বকীয় মুহূর্ত সহ একটি চৌম্বক ডাইপোল ক্ষেত্র হিসাবে উপস্থাপিত হয়, যার মান দ্বারা নির্ধারিত হয় বর্তমানের গুণফল এবং সার্কিটের ক্ষেত্রফল যার চারপাশে কারেন্ট প্রবাহিত হয়। চৌম্বকীয় মুহূর্ত একটি ভেক্টর পরিমাণ এবং দক্ষিণ মেরু থেকে উত্তর দিকে পরিচালিত হয়। এই ধরনের চৌম্বকীয় মুহূর্তকে অরবিটাল বলা হয়।

ইলেক্ট্রনের নিজেই একটি চৌম্বকীয় মুহূর্ত রয়েছে যাকে স্পিন ম্যাগনেটিক মোমেন্ট বলে।
একটি পরমাণু একটি জটিল চৌম্বকীয় সিস্টেম, যার চৌম্বকীয় মুহূর্তটি ইলেকট্রন, প্রোটন এবং নিউট্রনের সমস্ত চৌম্বকীয় মুহূর্তের ফলস্বরূপ। যেহেতু প্রোটন এবং নিউট্রনের চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলি ইলেকট্রনের চৌম্বকীয় মুহূর্তের তুলনায় অনেক ছোট, তাই পরমাণুর চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যগুলি মূলত ইলেকট্রনের চৌম্বক মুহূর্ত দ্বারা নির্ধারিত হয়। প্রযুক্তিগত গুরুত্বের উপকরণগুলির জন্য, এগুলি প্রাথমিকভাবে চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলি ঘোরানো।
একটি পরমাণুর ফলস্বরূপ চৌম্বকীয় মুহূর্ত পরমাণুর ইলেক্ট্রন শেলে পৃথক ইলেকট্রনের অরবিটাল এবং স্পিন চৌম্বকীয় মুহূর্তের ভেক্টর যোগফল দ্বারা নির্ধারিত হয়। এই দুই ধরনের চৌম্বক মুহূর্ত আংশিক বা সম্পূর্ণভাবে পারস্পরিক ক্ষতিপূরণ হতে পারে।

চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য অনুসারে, উপকরণগুলি নিম্নলিখিত গ্রুপে বিভক্ত:
ক) ডায়ম্যাগনেটিক (ডায়াম্যাগনেট),
খ) প্যারাম্যাগনেটিক (প্যারাম্যাগনেট),
গ) ফেরোম্যাগনেটিক (ফেরোম্যাগনেট),
ঘ) অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটিক (অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটস),
ঙ) ফেরিম্যাগনেটিক (ফেরিম্যাগনেট),
চ) মেটাম্যাগনেটিক (মেটাম্যাগনেট)।

ক) ডায়ম্যাগনেট
ডায়ম্যাগনেটিজম একটি পদার্থের চুম্বকীকরণের মাধ্যমে এটির উপর কাজ করা একটি বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের দিকের দিকে নিজেকে প্রকাশ করে।
ডায়ম্যাগনেটিজম সমস্ত পদার্থের অন্তর্নিহিত। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশন আইনের কারণে যখন একটি দেহকে তার প্রতিটি পরমাণুর ইলেক্ট্রন শেলের মধ্যে একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে প্রবেশ করানো হয়, তখন প্ররোচিত বৃত্তাকার স্রোত দেখা দেয়, অর্থাৎ চৌম্বক ক্ষেত্রের দিকের চারপাশে ইলেকট্রনের একটি অতিরিক্ত বৃত্তাকার গতি। এই স্রোতগুলি প্রতিটি পরমাণুতে একটি প্ররোচিত চৌম্বকীয় মুহূর্ত তৈরি করে, যা লেঞ্জের নিয়ম অনুসারে, বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের দিকে নির্দেশিত হয় (পরমাণুর মূলত নিজস্ব চৌম্বকীয় মুহূর্ত ছিল কিনা এবং এটি কীভাবে ভিত্তিক ছিল তা নির্বিশেষে)। বিশুদ্ধভাবে ডায়ম্যাগনেটিক পদার্থে, পরমাণুর (অণু) ইলেক্ট্রন শেলগুলির একটি স্থায়ী চৌম্বকীয় মুহূর্ত থাকে না। বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুপস্থিতিতে এই ধরনের পরমাণুতে পৃথক ইলেকট্রন দ্বারা তৈরি চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলি পারস্পরিকভাবে ক্ষতিপূরণ দেওয়া হয়। বিশেষত, এটি জড় গ্যাসের পরমাণুতে, হাইড্রোজেন, নাইট্রোজেনের অণুতে সম্পূর্ণরূপে ভরা ইলেকট্রন শেল সহ পরমাণু, আয়ন এবং অণুতে ঘটে।

একটি অভিন্ন চৌম্বক ক্ষেত্রের একটি ডায়াম্যাগনেটের একটি প্রসারিত নমুনা বল ক্ষেত্ররেখার (ক্ষেত্র শক্তি ভেক্টর) ঋজু ভিত্তিক। একটি অসামান্য চৌম্বক ক্ষেত্র থেকে, এটি ক্ষেত্রের শক্তি হ্রাসের দিকে ধাক্কা দেওয়া হয়।

একটি ডায়ম্যাগনেটিক পদার্থের 1 মোল দ্বারা আমি যে প্ররোচিত চৌম্বকীয় মুহূর্ত অর্জন করেছি তা বাহ্যিক ক্ষেত্রের শক্তির সমানুপাতিক, অর্থাৎ I=χH. সহগকে χ বলা হয় মোলার ডায়ম্যাগনেটিক সংবেদনশীলতা এবং এর একটি নেতিবাচক চিহ্ন রয়েছে (কারণ I এবং H একে অপরের দিকে নির্দেশিত)। সাধারণত χ এর পরম মান ছোট (~10-6), উদাহরণস্বরূপ, হিলিয়ামের 1 মোলের জন্য χ = -1.9 10-6।

ধ্রুপদী ডায়ম্যাগনেট হল তথাকথিত জড় গ্যাস (He, Ne, Ar, Kr এবং Xe), যার পরমাণু বাইরের ইলেক্ট্রন শেল বন্ধ করে দিয়েছে।

Diamagnets এছাড়াও অন্তর্ভুক্ত: তরল এবং স্ফটিক অবস্থায় নিষ্ক্রিয় গ্যাস; জড় গ্যাসের পরমাণুর অনুরূপ আয়ন ধারণকারী যৌগ (Li+, Be2+, Al3+, O2-, ইত্যাদি); বায়বীয়, তরল এবং কঠিন অবস্থায় হ্যালাইডস; কিছু ধাতু (Zn, Au, Hg, ইত্যাদি)। ডায়ম্যাগনেট, আরও সুনির্দিষ্টভাবে সুপারডায়াম্যাগনেট, χD = - (1/4) ≈ 0.1 সহ, সুপারকন্ডাক্টর; তাদের ডায়ম্যাগনেটিক প্রভাব (বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের বহিষ্কার) পৃষ্ঠ ম্যাক্রোস্কোপিক স্রোতের কারণে। ডায়ম্যাগনেটের মধ্যে প্রচুর পরিমাণে জৈব পদার্থ থাকে এবং পলিএটমিক যৌগগুলির জন্য, বিশেষত চক্রীয় (সুগন্ধযুক্ত, ইত্যাদি) জন্য, চৌম্বকীয় সংবেদনশীলতা অ্যানিসোট্রপিক (সারণী 6.1)।

সারণি 6.1 - বেশ কয়েকটি উপাদানের ডায়ম্যাগনেটিক সংবেদনশীলতা

খ) প্যারাম্যাগনেটস
প্যারাম্যাগনেটিজম হল পদার্থের সম্পত্তি (প্যারাম্যাগনেট) যা একটি বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের দিকে চুম্বকীয়করণ করা হয় এবং, ফেরো-, ফেরি- এবং অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটিজমের বিপরীতে, প্যারাম্যাগনেটিজম একটি চৌম্বকীয় পারমাণবিক কাঠামোর সাথে সম্পর্কিত নয় এবং একটি বাহ্যিক চৌম্বকীয় অনুপস্থিতিতে ক্ষেত্র, একটি প্যারাম্যাগনেটের চুম্বকীয়করণ শূন্য।

প্যারাম্যাগনেটিক পদার্থের (পরমাণু, আয়ন, অণু) কণার অভ্যন্তরীণ চৌম্বক মুহূর্ত µ এর বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের H এর ক্রিয়াকলাপের কারণে প্যারাম্যাগনেটিজম প্রধানত হয়। এই মুহূর্তের প্রকৃতি ইলেকট্রনের কক্ষপথের গতি, তাদের স্পিন এবং পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের ঘূর্ণনের সাথেও (অল্প পরিমাণে) যুক্ত হতে পারে। µН « kТ-এ, যেখানে Т হল পরম তাপমাত্রা, প্যারাম্যাগনেট M-এর চুম্বককরণ বাহ্যিক ক্ষেত্রের সমানুপাতিক: М=χН, যেখানে χ হল চৌম্বকীয় সংবেদনশীলতা। ডায়ম্যাগনেটিজমের বিপরীতে, যার জন্য χ< 0, при парамагнетизме восприимчивость положительна; её типичная величина при комнатной температуре (Т ≈ 293 К) составляет 10-7 – 10-4.

একটি প্যারাম্যাগনেট হল একটি চুম্বক যেখানে প্যারাম্যাগনেটিজমের প্রাধান্য এবং চৌম্বকীয় পারমাণবিক ক্রম অনুপস্থিতি। প্যারাম্যাগনেট বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের দিকে চুম্বকীয় হয়, যেমন একটি ইতিবাচক চৌম্বকীয় সংবেদনশীলতা রয়েছে, যা একটি দুর্বল ক্ষেত্রে খুব কম তাপমাত্রায় (অর্থাৎ চৌম্বকীয় স্যাচুরেশন অবস্থা থেকে দূরে) ক্ষেত্রের শক্তির উপর নির্ভর করে না। যেহেতু একটি প্যারাম্যাগনেটের মুক্ত শক্তি একটি চৌম্বক ক্ষেত্রে হ্রাস পায়, একটি ক্ষেত্রের গ্রেডিয়েন্টের উপস্থিতিতে, এটি চৌম্বক ক্ষেত্রের উচ্চ মান সহ একটি অঞ্চলে টানা হয়। ডায়ম্যাগনেটিজমের প্রতিযোগিতা, দূর-পরিসরের চৌম্বকীয় আদেশ বা অতিপরিবাহীতা প্যারাম্যাগনেটিক অবস্থায় পদার্থের অস্তিত্বের অঞ্চলকে সীমাবদ্ধ করে।

একটি প্যারাম্যাগনেটে নিম্নলিখিত ধরণের প্যারাম্যাগনেটিজম বাহকগুলির মধ্যে অন্তত একটি থাকে।

ক) ভূমিতে অপরিশোধিত চৌম্বকীয় মুহূর্ত সহ পরমাণু, অণু বা আয়ন বা উত্তেজনা শক্তির সাথে উত্তেজিত অবস্থা Ei<< kТ. Парамагнетики этого типа обладают ориентацией ланжевеновским парамагнетизмом, зависящим от температуры Т по Кюри закону или Кюри – Вейса закону, в них возможно магнитное упорядочение. [Похожий по проявлениям магнетизм неоднородных систем малых ферро- или ферримагнитных однодоменных частиц (кластеров) в жидкостях или твердых матрицах выделен в особый вид – суперпарамагнетизм].

এই ধরনের বাহক বিজোড় ভ্যালেন্স (Na, Tl) ধাতুর বাষ্পে উপস্থিত থাকে; O2 এবং NO অণুর একটি গ্যাসে; ফ্রি র্যাডিকেল সহ কিছু জৈব অণুতে; লবণ, অক্সাইড এবং 3d-, 4f-, এবং 5f-উপাদানের অন্যান্য অস্তরক যৌগগুলিতে; সবচেয়ে বিরল পৃথিবীর ধাতুতে।

খ) উত্তেজনা শক্তি Ei সহ উত্তেজিত অবস্থায় কক্ষপথে চৌম্বকীয় মুহূর্ত থাকে একই কণা<< kТ. Для таких парамагнетиков характерен не зависящий от температуры поляризационный парамагнетизм.

এই ধরনের প্যারাম্যাগনেটিজম বাহক d- এবং f-উপাদানের কিছু যৌগ (Sm এবং Eu, ইত্যাদির লবণ) মধ্যে নিজেকে প্রকাশ করে।

গ) আংশিকভাবে ভরা শক্তি ব্যান্ডে সমষ্টিকৃত ইলেকট্রন। এগুলি তুলনামূলকভাবে দুর্বল তাপমাত্রা-নির্ভর স্পিন পাউলি প্যারাম্যাগনেটিজম দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, একটি নিয়ম হিসাবে, আন্তঃইলেক্ট্রনিক মিথস্ক্রিয়া দ্বারা উন্নত। ডি ব্যান্ডে, স্পিন প্যারাম্যাগনেটিজমের সাথে একটি লক্ষণীয় ভ্যান ভ্লেক প্যারাম্যাগনেটিজম থাকে।

এই ধরনের বাহক ক্ষার এবং ক্ষারীয় আর্থ ধাতু, ডি-ধাতু এবং তাদের আন্তঃধাতু যৌগ, অ্যাক্টিনাইডের পাশাপাশি ভাল-পরিবাহী র্যাডিকাল আয়ন জৈব লবণে বিরাজ করে।

উইকি থেকে P/S উপাদান
প্যারাম্যাগনেট হল এমন পদার্থ যা বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের (জেএইচ) দিকে একটি বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রে চুম্বক করা হয় এবং একটি ইতিবাচক চৌম্বকীয় সংবেদনশীলতা রয়েছে। প্যারাম্যাগনেটগুলি দুর্বলভাবে চৌম্বকীয় পদার্থ, চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা একতা u > ~ 1 থেকে সামান্য আলাদা।
"প্যারাম্যাগনেটিজম" শব্দটি 1845 সালে মাইকেল ফ্যারাডে প্রবর্তন করেছিলেন, যিনি সমস্ত পদার্থকে (ফেরোম্যাগনেটিক ব্যতীত) ডায়া- এবং প্যারাম্যাগনেটিক এ বিভক্ত করেছিলেন।
একটি প্যারাম্যাগনেটের পরমাণুর (অণু বা আয়ন) তাদের নিজস্ব চৌম্বকীয় মুহূর্ত থাকে, যা বাহ্যিক ক্ষেত্রগুলির ক্রিয়াকলাপের অধীনে ক্ষেত্র বরাবর অভিমুখী হয় এবং এর ফলে একটি ক্ষেত্র তৈরি করে যা বাহ্যিকটিকে ছাড়িয়ে যায়। Paramagnets একটি চৌম্বক ক্ষেত্রে আঁকা হয়. বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুপস্থিতিতে, একটি প্যারাম্যাগনেট চুম্বকীয় হয় না, যেহেতু তাপীয় গতির কারণে, পরমাণুর অভ্যন্তরীণ চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলি সম্পূর্ণরূপে এলোমেলোভাবে ভিত্তিক হয়।
প্যারাম্যাগনেটের মধ্যে রয়েছে অ্যালুমিনিয়াম (Al), প্ল্যাটিনাম (Pt), অন্যান্য অনেক ধাতু (ক্ষার এবং ক্ষারীয় আর্থ ধাতু, সেইসাথে এই ধাতুগুলির সংকর), অক্সিজেন (O2), নাইট্রিক অক্সাইড (NO), ম্যাঙ্গানিজ অক্সাইড (MnO), ফেরিক ক্লোরাইড (FeCl3) এবং অন্যান্য।
ফেরো- এবং অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটিক পদার্থগুলি যথাক্রমে কুরি বা নীল তাপমাত্রা (প্যারাম্যাগনেটিক অবস্থায় পর্যায় স্থানান্তরের তাপমাত্রা) অতিক্রম করার তাপমাত্রায় প্যারাম্যাগনেটে পরিণত হয়।

খ) ফেরোম্যাগনেট

ফেরোম্যাগনেট- পদার্থ (একটি নিয়ম হিসাবে, একটি কঠিন স্ফটিক বা নিরাকার অবস্থায়), যেখানে, একটি নির্দিষ্ট সমালোচনামূলক তাপমাত্রার নীচে (কিউরি পয়েন্ট), পরমাণু বা আয়নগুলির চৌম্বকীয় মুহুর্তগুলির দীর্ঘ-পরিসরের ফেরোম্যাগনেটিক ক্রম (অ ধাতব স্ফটিকগুলিতে) অথবা ভ্রমণকারী ইলেকট্রনের মুহূর্তগুলি (ধাতব স্ফটিকগুলিতে) প্রতিষ্ঠিত হয়। অন্য কথায়, একটি ফেরোম্যাগনেট এমন একটি পদার্থ যা (কিউরি পয়েন্টের নীচে তাপমাত্রায়) বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুপস্থিতিতে চুম্বকীয় হতে সক্ষম।

ফেরোম্যাগনেটের বৈশিষ্ট্য
1. ফেরোম্যাগনেটের চৌম্বকীয় সংবেদনশীলতা ইতিবাচক এবং একতার চেয়ে অনেক বেশি।
2. খুব বেশি তাপমাত্রায় নয়, ফেরোম্যাগনেটের স্বতঃস্ফূর্ত (স্বতঃস্ফূর্ত) চুম্বকীয়করণ থাকে, যা বাহ্যিক প্রভাবের প্রভাবে ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়।
3. ফেরোম্যাগনেটের জন্য, হিস্টেরেসিস এর ঘটনাটি বৈশিষ্ট্যযুক্ত।
4. ফেরোম্যাগনেট চুম্বক দ্বারা আকৃষ্ট হয়।

Izvestiya RAN. ভৌত সিরিজ, 2015, ভলিউম 79, নং 8, পৃ. 1128-1130

UDC 537.622:538.955

ফেজ ট্রানজিশন স্টাডিজ

ফেরোম্যাগনেটিক-প্যারাম্যানেটিক ইন থিন ফিল্ম FePt1- xRhx ফেজ L10

A. A. Valiullina, A. S. Kamzinb, S. Ishioc, T. Hasegawac, এবং V.R. গণেভ1, এল.আর. তাগিরভ1, এল.ডি. জারিপোভা1

ইমেইল: [ইমেল সুরক্ষিত]

বিভিন্ন Rh বিষয়বস্তু সহ FePtRh ফিল্মগুলি (FePtj _ xRhx) ম্যাগনেট্রন স্পুটারিং দ্বারা প্রাপ্ত হয়েছিল। L10 পর্বের FePtj _xRhx পাতলা ফিল্মগুলিতে চৌম্বক কাঠামো এবং ফেরোম্যাগনেট-প্যারাম্যাগনেট ফেজ ট্রানজিশন Rh (0) এর বিষয়বস্তুর উপর নির্ভর করে অধ্যয়ন করা হয়< х < 0.40) в образце. Показано, что при комнатной температуре тонкие пленки FePti _ xRhx при 0 < х < 0.34 находятся в ферромагнитном состоянии с большой энергией магнитокристаллической анизотропии, тогда как при 0.34 < х < 0.4 - в парамагнитном состоянии.

DOI: 10.7868/S0367676515080335

ভূমিকা

পাতলা ফিল্ম তৈরির সাথে সম্পর্কিত চৌম্বকীয় পদার্থের অনেক গবেষণার লক্ষ্য চৌম্বকীয় তথ্য রেকর্ডিংয়ের ঘনত্ব বৃদ্ধি করা। একটি নিয়ম হিসাবে, একটি চৌম্বকীয় ফিল্মে তথ্য বাহক এবং একটি অনুদৈর্ঘ্য রেকর্ডিং টাইপ থেকে একটি ঋজুতে স্যুইচ করার মাধ্যমে দানাগুলির আকার কমিয়ে রেকর্ডিং ঘনত্বের বৃদ্ধি অর্জন করা হয়। যাইহোক, শস্যের আকার হ্রাস সুপারপ্যারাম্যাগনেটিক প্রভাবের দ্বারা সীমাবদ্ধ, যা চৌম্বকীয় রেকর্ডিং ঘনত্ব বৃদ্ধিতে বাধা দেয়। রেকর্ডিং ঘনত্ব বাড়ানোর আরেকটি সীমাবদ্ধতা হ'ল কণিকাগুলির মধ্যে বিনিময় মিথস্ক্রিয়া। এই সীমাবদ্ধতাগুলি কাটিয়ে উঠতে, বিভিন্ন পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়, যার মধ্যে একটি হল কাঠামোগত তথ্য বাহকের ব্যবহার। প্রচলিত চৌম্বক মিডিয়াতে, রেকর্ডিং স্তরে একটি ফেরোম্যাগনেটিক অ্যালোয়ের এলোমেলোভাবে সাজানো দানা থাকে। একটি কাঠামোগত তথ্য বাহকের ক্ষেত্রে, ফিল্মে একই আকারের ফেরোম্যাগনেটিক গ্রানুল বা ন্যানোডট (ন্যানোডট) তৈরি করা হয়, একটি নন-চৌম্বকীয় ম্যাট্রিক্সে সুশৃঙ্খলভাবে সাজানো হয়। এই ক্ষেত্রে, প্রতিটি পয়েন্ট তথ্যের বিট হিসাবে কাজ করে।

1 ফেডারেল স্টেট অটোনোমাস এডুকেশনাল ইনস্টিটিউশন অফ হায়ার প্রফেশনাল এডুকেশন কাজান (ভোলগা রিজিয়ন) ফেডারেল ইউনিভার্সিটি।

2 ফেডারেল স্টেট বাজেটারি ইনস্টিটিউশন অফ সায়েন্স এ.এফ. রাশিয়ান একাডেমি অফ সায়েন্সেস, সেন্ট পিটার্সবার্গের আইওফ।

3 পদার্থ বিজ্ঞান ও প্রকৌশল বিভাগ, আকিতা বিশ্ববিদ্যালয়-

versity, 1-1 Gakuen-machi, Tegata, Akita 010-8502, জাপান।

গত এক দশকে বিআর চলচ্চিত্র! N0 পর্যায়গুলি গবেষকদের ঘনিষ্ঠ দৃষ্টি আকর্ষণ করে কারণ তাদের উচ্চ শক্তির ম্যাগনেটোক্রিস্টালাইন অ্যানিসোট্রপি (Ku ~ 7 107 erg cm-3), যা তাদের ব্যবহারকে সুগঠিত তথ্য বাহক হিসাবে প্রতিশ্রুতিশীল করে তোলে। এই ক্ষেত্রে, আল্ট্রাহাই-ডেনসিটি ম্যাগনেটিক রেকর্ডিং (UHPMZ) এর জন্য, তাদের মধ্যে থাকা সহজ চৌম্বকীয় অক্ষ (অক্ষ c) ফিল্ম প্লেনে স্বাভাবিকের সাথে ভিত্তিক হওয়া উচিত।

জানা যায়, FeF এর চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য নিয়ন্ত্রণ করে! সম্ভবত তাদের মধ্যে অতিরিক্ত উপাদান প্রবর্তন দ্বারা. BeR সংকর ধাতুতে রোডিয়াম (RH) সংযোজন! ম্যাগনেটোক্রিস্টালাইন অ্যানিসোট্রপির শক্তিতে উল্লেখযোগ্য হ্রাস ছাড়াই পাতলা ফিল্মগুলির চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যগুলিকে অপ্টিমাইজ করা সম্ভব করে তোলে, যা এই রচনাটিকে একটি কাঠামোগত তথ্য বাহক হিসাবে ব্যবহার করা সম্ভব করে তোলে।

এই কাজে, আমরা এনআর (0< х < 0.40) в образце.

1. পরীক্ষা

পাতলা FeF!1- Mg0(100) একক-ক্রিস্টাল সাবস্ট্রেটে ম্যাগনেট্রন স্পুটারিং দ্বারা ফিল্ম প্রাপ্ত হয়েছিল। সংশ্লেষিত ছায়াছবির পুরুত্ব ছিল 20 এনএম (চিত্র 1)। একটি সুপারকন্ডাক্টিং কোয়ান্টাম ইন্টারফেরোমিটার ব্যবহার করে চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যগুলি 300 K এ পরিমাপ করা হয়েছিল

ফেরোম্যাগনেটিক-প্যারাম্যানেটিক ফেজ ট্রানজিশনের তদন্ত

Fe^Pt! - xRhx)5()

Mg0(100) সাবস্ট্রেট

20 এনএম 0.5 মিমি

ভাত। 1. পাতলা নমুনার পরিকল্পিত উপস্থাপনা

(SQUID) এবং ভাইব্রেটিং ম্যাগনেটোমিটার। সংশ্লেষিত ফিল্মগুলির চৌম্বকীয় কাঠামো, যথা, অবশিষ্ট চুম্বককরণের অভিযোজন, রূপান্তর ইলেক্ট্রন Mössbauer স্পেকট্রোস্কোপি (CEMS) ব্যবহার করে অধ্যয়ন করা হয়েছিল। Mössbauer পরিমাপ একটি স্পেকট্রোমিটারে করা হয়েছিল যেখানে একটি Rh ম্যাট্রিক্সের 57Co গামা-রশ্মির উত্স ধ্রুব ত্বরণের সাথে সরানো হয়েছিল। রূপান্তর ইলেকট্রন নিবন্ধন করার জন্য, আমরা He + 5% CH4 গ্যাসের মিশ্রণে ভরা একটি ইলেক্ট্রন আবিষ্কারক ব্যবহার করেছি, যেখানে অধ্যয়নের অধীনে নমুনাটি স্থাপন করা হয়েছিল। Mössbauer প্রভাব পরিমাপ করার সময়, 57Co(Rh) উৎসের গামা বিকিরণ অধ্যয়নের অধীনে ফিল্মের পৃষ্ঠের লম্বভাবে নির্দেশিত হয়েছিল। স্পেকট্রোমিটারের বেগ স্কেল ঘরের তাপমাত্রায় আলফা আয়রন ফয়েল ব্যবহার করে ক্রমাঙ্কিত করা হয়েছিল এবং উচ্চতর নির্ভুলতার জন্য, একটি লেজার ইন্টারফেরোমিটার ব্যবহার করে ক্রমাঙ্কন করা হয়েছিল। আইসোমেরিক শিফটের মানগুলি ধাতব a-Fe-এর তুলনায় নির্ধারিত হয়েছিল। Mössbauer স্পেকট্রার গাণিতিক প্রক্রিয়াকরণ একটি বিশেষ প্রোগ্রাম ব্যবহার করে করা হয়েছিল যা পরীক্ষামূলক Mössbauer বর্ণালী থেকে বর্ণালী রেখার অবস্থান, প্রশস্ততা এবং প্রস্থ নির্ধারণ করা সম্ভব করে। আরও, প্রাপ্ত তথ্যের ভিত্তিতে, আয়রন আয়ন (Hhf), কোয়াড্রপোল বিভাজন (QS) এবং রাসায়নিক স্থানান্তর (CS) এর নিউক্লিয়াসে কার্যকর চৌম্বক ক্ষেত্র গণনা করা হয়েছিল।

2. ফলাফল এবং আলোচনা

ডুমুর উপর. চিত্র 2 অধ্যয়ন করা FePt1-xRhx নমুনার CEM স্পেকট্রা দেখায়। x = 0 এ FePtx _xRhx এর বর্ণালীতে একটি হাইপারফাইন ক্ষেত্রে ২য় এবং 5ম জিম্যান বিভক্ত রেখার অভাব রয়েছে, যা ইঙ্গিত করে যে চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলি ফিল্ম পৃষ্ঠের লম্বমুখী। কার্যকরী চৌম্বক ক্ষেত্রের এই ধরনের অভিযোজন আমাদের এই উপসংহারে পৌঁছাতে দেয় যে চৌম্বকীয় অ্যানিসোট্রপির সহজ অক্ষটি ফিল্ম পৃষ্ঠের লম্ব। রেখা বিয়োগ

x = 0.30 ■ .. .-w^

6 -4 -2 0 2 4 6 গতি, মিমি ■ s-1

ভাত। 2. পাতলা FePtj _ ছায়াছবির Mössbauer স্পেকট্রা

Zeeman FeF1 এর বর্ণালী থেকে বিভক্ত করা দেখায় যে "শূন্য" বেগের অঞ্চলে প্যারাম্যাগনেটিক ফেজে লোহার আয়নগুলির সাথে সম্পর্কিত কোনও রেখা নেই, যার অর্থ নমুনার সমস্ত Fe আয়ন একটি চৌম্বকীয়ভাবে আদেশযুক্ত অবস্থায় রয়েছে৷

FeFxxNRx ছায়াছবির সংমিশ্রণে NR-এর ঘনত্ব বৃদ্ধির সাথে, কার্যকর চৌম্বক ক্ষেত্রের একটি ধীরে ধীরে হ্রাস পরিলক্ষিত হয় এবং x = 0.4 এ Zeeman বিভক্ত রেখাগুলি একটি সিঙ্গেলে "পতন" হয়। এনআর ঘনত্ব বৃদ্ধির সাথে নমুনার বর্ণালীতে এই ধরনের পরিবর্তন ঘরের তাপমাত্রা পরিমাপে ফেরোম্যাগনেটিক অবস্থা থেকে প্যারাম্যাগনেটিক অবস্থায় FeP1NR সিস্টেমের রূপান্তরের কারণে। রোডিয়াম আয়ন দ্বারা P আয়ন প্রতিস্থাপন এবং প্যারাম্যাগনেটিক ক্লাস্টারগুলির উপস্থিতির কারণে এই রূপান্তর ঘটে। NI ঘনত্ব বৃদ্ধির সাথে সাথে এই ক্লাস্টারগুলির সংখ্যা বৃদ্ধি পায়, যা অবশেষে নমুনার চূড়ান্ত রূপান্তরকে প্যারাম্যাগনেটিক অবস্থায় নিয়ে যায় (চিত্র 3)। সিইএম স্পেকট্রার ডেটা স্যাচুরেশন ম্যাগনেটাইজেশন (এম) এর গবেষণার ফলাফল দ্বারা নিশ্চিত করা হয়

FePtt _ xRhx ছায়াছবি।

ভ্যালিউলিন এবং অন্যান্য।

প্যারাম্যাগনেটিক ফেজ

ফেরোম্যাগনেটিক ফেজ

0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30

Ms, erg ■ Gs 1500

ভাত। 3. ফেরোম্যাগনেটিক ফেজের আপেক্ষিক বিষয়বস্তু (ফেরোম্যাগনেটিক এবং প্যারাম্যাগনেটিক ফেজের Mössbauer সাবস্পেক্ট্রার আপেক্ষিক ক্ষেত্র দ্বারা নির্ধারিত) Fe50(P1:1 _ xRx)50 পাতলা ফিল্মগুলিতে NR ঘনত্বের একটি ফাংশন হিসাবে।

ডুমুর মধ্যে mi. 4. চিত্র থেকে দেখা যায় যে x বাড়ার সাথে সাথে M-এর একঘেয়ে হ্রাস পরিলক্ষিত হয়।

ম্যাগনেট্রন স্পটারিং NR (FeP _ xRbx) এর বিভিন্ন বিষয়বস্তু সহ 20-nm-পুরু FeP1NR ফিল্ম পেতে ব্যবহৃত হয়েছিল, যেখানে x 0 থেকে 0.4 এর মধ্যে পরিবর্তিত হয়। এটি প্রতিষ্ঠিত হয় যে x = 0 এ ফিল্মটি ঘরের তাপমাত্রায় ফেরোম্যাগনেটিক, এবং ম্যাগনেটোক্রিস্টালাইন অ্যানিসোট্রপির সহজ অক্ষটি ফিল্ম পৃষ্ঠের লম্বভাবে নির্দেশিত হয়। ঘরের তাপমাত্রায় FeF^ xRHx এ ফেরোম্যাগনেটিক ক্রম রোডিয়াম বিষয়বস্তু x এর পরিসরে ধরে রাখা হয়< 0.32 с сохранением большой энергией магнитокристаллической анизотропии и обусловленной ею перпендикулярной ориентацией намагниченности. В изученном интервале 0.34 < х < 0.4 пленка БеР^ _ хКЬх находится в парамагнитном состоянии. Намагниченность насыщения для 0 < х < 0.32 находится в интервале 1000 >M > 500 erg ■ Gs-1 ■ cm-3।

কাজটি রাশিয়ান ফাউন্ডেশন ফর বেসিক রিসার্চ (অনুদান নং 14-02-91151) দ্বারা আর্থিকভাবে সমর্থন করেছিল এবং আংশিক সহ

J_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I

ভাত। 4. NR ঘনত্বের ফাংশন হিসাবে Fe50(P111 _ xHRx)50 এর পাতলা ফিল্মে 300 K তাপমাত্রায় পরিমাপ করা স্যাচুরেশন ম্যাগনেটাইজেশন (Ma)।

কাজান ফেডারেল ইউনিভার্সিটির প্রতিযোগিতামূলক উন্নতি প্রোগ্রামের সমর্থন, রাশিয়ান ফেডারেশনের শিক্ষা ও বিজ্ঞান মন্ত্রণালয় দ্বারা অর্থায়ন করা।

বাইবলিওগ্রাফি

1. Kryder M.H., Gage E.C., McDaniel T.W, Challener W.A., Rottmayer R.E., Ju G, Hsia Y, Erden M.F. //প্রোক। আইইইই। 2008. ভি. 96. নং 11. পি. 1810।

2. Yuasa S., Miyajima H., Otani Y. // J. Phys. সমাজ জেপিএন 1994. ভি. 63. পি. 3129।

3. হাসগাওয়া টি., মিয়াহারা জে., নারিসাওয়া টি., ইশিও এস., ইয়ামানে এইচ., কন্ডো ওয়াই., আরিয়াকে জে., মিতানি এস., সাকুরাবা ওয়াই., তাকানাশি কে. // জে. অ্যাপল৷ শারীরিক 2009. ভি. 106. পি. 103928।

4. ইভানভ O.A., Solina L.V., Demshina V.A., Magat L.M. // এফএমএম। 1973. টি. 35. এস. 92।

5. কামজিন এ.এস., গ্রিগোরিয়েভ এল.এ. // ZhTF কে চিঠি। 1990. ভি. 16. নং 16. এস. 38।

6. Xu D., Sun C., Chen J., Zhou T., Heald S.M., Bergman A., Sanyal B., Chow G.M. // J.Appl. শারীরিক 2014. ভি. 116. পি. 143902।

নিবন্ধটি আরও পড়ার জন্য, আপনাকে অবশ্যই সম্পূর্ণ পাঠ্যটি কিনতে হবে। নিবন্ধ বিন্যাসে পাঠানো হয় PDFঅর্থপ্রদানের সময় প্রদত্ত ইমেল ঠিকানায়। ডেলিভারির সময় হল 10 মিনিটের কম

I. Karaman, I. V. Kireeva, I. V. Kretinina, S. B. Kustov, K. Picornell, Z. V. Pobedennaya, J. Ponce, E. Tsezary, এবং Yu. I. Chumlyakov - 2010

উদ্দেশ্য:দ্বিতীয় ক্রম ফেরোম্যাগনেট-প্যারাম্যাগনেটের ফেজ ট্রানজিশনের অধ্যয়ন, তাপমাত্রার উপর স্বতঃস্ফূর্ত চুম্বককরণের নির্ভরতা নির্ধারণ এবং কুরি-ওয়েইস আইনের যাচাইকরণ।

ভূমিকা

প্রকৃতিতে, পদার্থের অবস্থায় বিভিন্ন আকস্মিক পরিবর্তন ঘটে, যাকে ফেজ ট্রান্সফরমেশন বলে। এই ধরনের রূপান্তরগুলির মধ্যে রয়েছে গলন এবং দৃঢ়ীকরণ, বাষ্পীভবন এবং ঘনীভবন, ধাতুগুলির অতিপরিবাহী অবস্থায় স্থানান্তর এবং বিপরীত রূপান্তর ইত্যাদি।

ফেজ ট্রানজিশনগুলির মধ্যে একটি হল কিছু পদার্থ যেমন লোহা গ্রুপের ধাতু, কিছু ল্যান্থানাইড এবং অন্যদের মধ্যে একটি ফেরোম্যাগনেটিক থেকে প্যারাম্যাগনেটিক অবস্থায় রূপান্তর।

ফেরোম্যাগনেট-প্যারাম্যাগনেট রূপান্তরটি আমাদের সময়ে ব্যাপকভাবে অধ্যয়ন করা হয় শুধুমাত্র পদার্থ বিজ্ঞানে এর গুরুত্বের কারণেই নয়, বরং এটি অধ্যয়নের জন্য একটি খুব সাধারণ মডেল (আইসিং মডেল) ব্যবহার করা যেতে পারে, এবং তাই, এই রূপান্তরটি অধ্যয়ন করা যেতে পারে। গাণিতিকভাবে সবচেয়ে বিস্তারিত, যা ফেজ ট্রানজিশনের এখনও অনুপস্থিত সাধারণ তত্ত্ব তৈরির জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

এই কাজে, একটি দ্বি-মাত্রিক স্ফটিক জালিতে ফেরোম্যাগনেট - প্যারাম্যাগনেট পরিবর্তন বিবেচনা করা হয়, তাপমাত্রার উপর স্বতঃস্ফূর্ত চুম্বককরণের নির্ভরতা অধ্যয়ন করা হয় এবং Curie-Weiss আইন যাচাই করা হয়।

চুম্বকের শ্রেণীবিভাগ

সমস্ত পদার্থের কিছু পরিমাণে চৌম্বক বৈশিষ্ট্য রয়েছে, অর্থাৎ তারা চুম্বক। চুম্বক দুটি বড় গ্রুপে বিভক্ত: দৃঢ়ভাবে চৌম্বকীয় এবং দুর্বলভাবে চৌম্বকীয় পদার্থ। বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুপস্থিতিতেও দৃঢ়ভাবে চৌম্বকীয় পদার্থের চৌম্বক বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এর মধ্যে রয়েছে ফেরোম্যাগনেট, অ্যান্টিফেরোম্যাগনেট এবং ফেরিম্যাগনেট। দুর্বল চৌম্বকীয় পদার্থগুলি শুধুমাত্র একটি বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য অর্জন করে। তারা ডায়ম্যাগনেট এবং প্যারাম্যাগনেটে বিভক্ত।

ডায়ম্যাগনেট হল এমন পদার্থ যার পরমাণু বা অণুতে বাহ্যিক ক্ষেত্রের অনুপস্থিতিতে কোন চৌম্বকীয় মুহূর্ত নেই। এই পদার্থের পরমাণুগুলি এমনভাবে সাজানো হয়েছে যে তাদের মধ্যে প্রবেশ করা ইলেকট্রনের কক্ষপথ এবং ঘূর্ণন মুহূর্তগুলি একে অপরকে ঠিকভাবে ক্ষতিপূরণ দেয়। ডায়ম্যাগনেটের একটি উদাহরণ হল জড় গ্যাস যার পরমাণুতে শুধুমাত্র বন্ধ ইলেক্ট্রন শেল রয়েছে। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশনের কারণে যখন একটি বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্র দেখা দেয়, তখন ডায়ম্যাগনেটের পরমাণুগুলি চুম্বক হয়ে যায় এবং তারা লেনজ নিয়ম অনুসারে ক্ষেত্রের বিপরীতে নির্দেশিত একটি চৌম্বকীয় মুহূর্ত অর্জন করে।

Paramagnets হল পদার্থ যার পরমাণুর অ-শূন্য চৌম্বকীয় মুহূর্ত আছে। বাহ্যিক ক্ষেত্রের অনুপস্থিতিতে, বিশৃঙ্খল তাপীয় গতির কারণে এই চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলি এলোমেলোভাবে অভিমুখী হয়, এবং সেইজন্য প্যারাম্যাগনেটের চৌম্বকীয়করণ শূন্য হয়। যখন একটি বাহ্যিক ক্ষেত্র উপস্থিত হয়, তখন পরমাণুর চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলি প্রধানত ক্ষেত্রের সাথে ভিত্তিক হয়, তাই, একটি ফলস্বরূপ চৌম্বকীয়করণ প্রদর্শিত হয়, যার দিকটি ক্ষেত্রের দিকের সাথে মিলে যায়। এটি লক্ষ করা উচিত যে চৌম্বক ক্ষেত্রের প্যারাম্যাগনেটের পরমাণুগুলি ডায়ম্যাগনেটের পরমাণুর মতো একইভাবে চুম্বকীয় হয়, তবে এই প্রভাবটি মুহুর্তগুলির অভিযোজনের সাথে সম্পর্কিত প্রভাবের তুলনায় সর্বদা দুর্বল।

ফেরোম্যাগনেটের প্রধান বৈশিষ্ট্য হল স্বতঃস্ফূর্ত চুম্বককরণের উপস্থিতি, যা নিজেকে প্রকাশ করে যে একটি বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুপস্থিতিতেও একটি ফেরোম্যাগনেট চুম্বকীয় হতে পারে। এটি এই কারণে যে প্রতিবেশী ফেরোম্যাগনেট পরমাণুর যে কোনও জোড়ার মিথস্ক্রিয়া শক্তি তাদের চৌম্বকীয় মুহুর্তগুলির পারস্পরিক অভিযোজনের উপর নির্ভর করে: যদি সেগুলি এক দিকে পরিচালিত হয়, তবে পরমাণুর মিথস্ক্রিয়া শক্তি কম হয়, এবং যদি বিপরীত দিকে থাকে, তারপর আরো বাহিনীর ভাষায়, আমরা বলতে পারি যে চৌম্বকীয় মুহূর্তের মধ্যে স্বল্প-পরিসরের শক্তিগুলি কাজ করে, যা প্রতিবেশী পরমাণুকে প্রদত্ত পরমাণুর মতো চৌম্বকীয় মুহূর্তের দিকনির্দেশ করার চেষ্টা করে।

একটি ফেরোম্যাগনেটের স্বতঃস্ফূর্ত চুম্বকীয়করণ ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে ধীরে ধীরে হ্রাস পায় এবং একটি নির্দিষ্ট গুরুত্বপূর্ণ তাপমাত্রায় - কুরি পয়েন্ট - এটি শূন্যের সমান হয়ে যায়। উচ্চ তাপমাত্রায়, একটি ফেরোম্যাগনেট চৌম্বক ক্ষেত্রে একটি প্যারাম্যাগনেটের মতো আচরণ করে। এইভাবে, কুরি পয়েন্টে, ফেরোম্যাগনেটিক থেকে প্যারাম্যাগনেটিক অবস্থায় একটি রূপান্তর ঘটে, যা একটি দ্বিতীয়-ক্রম পর্যায় স্থানান্তর বা একটি অবিচ্ছিন্ন পর্যায় স্থানান্তর।

ইজিং মডেল

চৌম্বক এবং পারমাণবিক ক্রম অধ্যয়নের জন্য একটি সাধারণ আইসিং মডেল তৈরি করা হয়েছিল। এই মডেলে, এটি অনুমান করা হয় যে পরমাণুগুলি একটি আদর্শ স্ফটিক জালির নোডগুলিতে দোদুল্যমান ছাড়াই গতিহীন অবস্থায় অবস্থিত। ল্যাটিস নোডগুলির মধ্যে দূরত্ব ধ্রুবক, এটি তাপমাত্রা বা চুম্বককরণের উপর নির্ভর করে না, অর্থাৎ, এই মডেলটি কঠিনের তাপীয় প্রসারণকে বিবেচনা করে না।

আইসিং মডেলে চৌম্বকীয় মুহুর্তগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়া একটি নিয়ম হিসাবে, শুধুমাত্র নিকটতম প্রতিবেশীদের মধ্যে বিবেচনা করা হয়। এটা বিশ্বাস করা হয় যে এই মিথস্ক্রিয়াটির মাত্রা তাপমাত্রা এবং চুম্বককরণের থেকেও স্বাধীন। মিথস্ক্রিয়া সাধারণত (কিন্তু সর্বদা নয়) কেন্দ্রীয় এবং জোড়া হিসাবে বিবেচিত হয়।

যাইহোক, এমন একটি সাধারণ মডেলেও, ফেরোম্যাগনেট-প্যারাম্যাগনেট ফেজ ট্রানজিশনের অধ্যয়ন প্রচুর গাণিতিক অসুবিধার সম্মুখীন হয়। এটা বলাই যথেষ্ট যে সাধারণ ক্ষেত্রে ত্রি-মাত্রিক আইসিং সমস্যার সঠিক সমাধান এখনও পাওয়া যায়নি এবং এই সমস্যায় কম-বেশি নির্ভুল আনুমানিক ব্যবহার বড় গণনাগত অসুবিধার দিকে নিয়ে যায় এবং সক্ষমতার দ্বারপ্রান্তে। এমনকি আধুনিক কম্পিউটার প্রযুক্তিরও।

এনট্রপি

আসুন আমরা একটি দ্বি-মাত্রিক আইসিং জালিতে একটি চুম্বক বিবেচনা করি (চিত্র 1)। নোডগুলি একটি বর্গাকার জালি তৈরি করুন। উপরের দিকে নির্দেশিত চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলি নির্দেশিত হবে কিন্তু, এবং নীচে - খ.

ভাত। এক
ঊর্ধ্বমুখী চৌম্বক ক্ষণ সংখ্যা হতে দিন এন ক, এবং নীচে - এন খ, মোট মুহূর্ত সংখ্যা এন. এটা পরিষ্কার যে

এন কিন্তু + এন AT = এন. (1)

স্থাপন করার উপায় সংখ্যা এন কবাছাই মুহূর্ত কিন্তুএবং এন খবাছাই মুহূর্ত ATচালু এননোডগুলি একে অপরের সাথে এই সমস্ত নোডের ক্রমাগত সংখ্যার সমান, অর্থাৎ সমান এন! যাইহোক, এই মোট সংখ্যা থেকে, একে অপরের সাথে একই চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলির সমস্ত স্থানান্তর একটি নতুন অবস্থার দিকে নিয়ে যায় না (এগুলিকে পৃথকীকরণযোগ্য স্থানান্তর বলা হয়)। যে, মুহূর্ত ব্যবস্থা করার উপায় সংখ্যা খুঁজে বের করতে, আপনার প্রয়োজন এন! অভেদযোগ্য স্থানচ্যুতি সংখ্যা দ্বারা বিভক্ত। এইভাবে, আমরা মান পেতে

. (2)

এই মানটি একটি প্রদত্ত চুম্বকীয়করণ সহ একটি ম্যাক্রোস্টেটের সাথে সম্পর্কিত মাইক্রোস্টেটের মোট সংখ্যা, অর্থাৎ, ম্যাক্রোস্টেটের পরিসংখ্যানগত ওজন।

সূত্র (2) ব্যবহার করে পরিসংখ্যানগত ওজন গণনা করার সময়, একটি বরং শক্তিশালী অনুমান করা হয়েছিল, যা এই সত্যটি নিয়ে গঠিত যে কিছু জালি সাইটে একটি নির্দিষ্ট চৌম্বকীয় মুহুর্তের উপস্থিতি প্রতিবেশী সাইটগুলিতে পরমাণুর চৌম্বকীয় মুহুর্তগুলির উপর নির্ভর করে না। প্রকৃতপক্ষে, যে কোনো অভিযোজনের মুহূর্ত সহ পরমাণু, একে অপরের সাথে কণার মিথস্ক্রিয়ার কারণে, একই চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলির সাথে পরমাণুগুলির সাথে নিজেদেরকে ঘিরে রাখার "চেষ্টা" করে, তবে এটি সূত্রে (2) বিবেচনায় নেওয়া হয় না। বলা হয় যে এই ক্ষেত্রে আমরা মুহূর্তের অবস্থানের মধ্যে পারস্পরিক সম্পর্ককে আমলে নিই না। চুম্বকত্বের তত্ত্বে এই ধরনের আনুমানিকতাকে বলা হয় ব্র্যাগ-উইলিয়ামস অনুমান। উল্লেখ্য যে পারস্পরিক সম্পর্কের জন্য অ্যাকাউন্টিংয়ের সমস্যাটি একে অপরের সাথে মিথস্ক্রিয়াকারী কণার সংগ্রহের সাথে কাজ করে এমন যেকোনো তত্ত্বের সবচেয়ে কঠিন সমস্যাগুলির মধ্যে একটি।

যদি আমরা স্টার্লিং সূত্র প্রয়োগ করি ln এন!  এন (ln এন – 1), বড় জন্য ন্যায্য এন, তারপর সূত্র (2) থেকে কেউ চৌম্বকীয় মুহূর্তের অবস্থানের সাথে যুক্ত এনট্রপির জন্য একটি অভিব্যক্তি পেতে পারে (এটিকে কনফিগারেশন এনট্রপি বলা হয়):

চৌম্বকীয় মুহূর্ত "উপর" হওয়ার সম্ভাবনার পরিচয় দেওয়া যাক:
. একইভাবে, আমরা একটি চৌম্বক মুহূর্ত "নিচে" উপস্থিত হওয়ার সম্ভাবনা প্রবর্তন করতে পারি:
. তারপর এনট্রপির অভিব্যক্তিটি নিম্নরূপ লেখা হবে:

সূত্র (1) থেকে এটি অনুসরণ করে যে উপরে প্রবর্তিত সম্ভাব্যতাগুলি সম্পর্কের দ্বারা সম্পর্কিত:

. (3)

আমরা তথাকথিত লং-রেঞ্জ অর্ডার প্যারামিটার প্রবর্তন করি:

(4)

তারপর সূত্র (3) এবং (4) থেকে আমরা অর্ডার প্যারামিটারের পরিপ্রেক্ষিতে সমস্ত সম্ভাব্যতা প্রকাশ করতে পারি:

এনট্রপির অভিব্যক্তিতে এই অনুপাতগুলি প্রতিস্থাপন করে, আমরা পাই:

. (6)

আসুন আমরা লং-রেঞ্জ অর্ডার প্যারামিটারের ভৌত অর্থ খুঁজে বের করি । একটি চুম্বকের চুম্বককরণ এমআমাদের মডেলে চৌম্বকীয় মুহূর্তের দুটি সম্ভাব্য স্থিতির মধ্যে একটির সাথে একটি অতিরিক্ত পরমাণু দ্বারা নির্ধারিত হয় এবং এটি সমান:

কোথায়
, কোথায় এমসর্বোচ্চ = এন  হল সমস্ত চৌম্বকীয় মুহূর্তের সমান্তরাল অভিযোজনের সাথে অর্জিত সর্বাধিক চুম্বককরণ ( হল একটি পরমাণুর চৌম্বকীয় মুহূর্তের মান)। এইভাবে, অর্ডার প্যারামিটার  হল আপেক্ষিক চুম্বককরণ, এবং এটি -1 থেকে +1 পর্যন্ত পরিবর্তিত হতে পারে। অর্ডার প্যারামিটারের নেতিবাচক মানগুলি শুধুমাত্র চৌম্বকীয় মুহুর্তগুলির প্রধান অভিযোজনের দিক নির্দেশ করে। বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুপস্থিতিতে, অর্ডার প্যারামিটারের মান +  এবং – শারীরিকভাবে সমতুল্য।

শক্তি

পরমাণু একে অপরের সাথে যোগাযোগ করে, এবং এই মিথস্ক্রিয়া শুধুমাত্র মোটামুটি ছোট দূরত্বে পরিলক্ষিত হয়। তাত্ত্বিক বিবেচনায়, একে অপরের নিকটতম পরমাণুর মিথস্ক্রিয়া বিবেচনা করা সবচেয়ে সহজ। বাহ্যিক ক্ষেত্রটি অনুপস্থিত হতে দিন ( জ = 0).

শুধুমাত্র প্রতিবেশী পরমাণুগুলিকে যোগাযোগ করতে দিন। অভিন্নভাবে নির্দেশিত চৌম্বক মুহূর্তগুলির সাথে দুটি পরমাণুর পারস্পরিক ক্রিয়া শক্তি (উভয় "উপর" বা উভয় "নিচে") সমান - ভি(আকর্ষণ নেতিবাচক শক্তির সাথে মিলে যায়), এবং বিপরীতভাবে নির্দেশিত + ভি.

ক্রিস্টাল এমন হতে দিন যাতে প্রতিটি পরমাণু থাকে z নিকটতম প্রতিবেশী (উদাহরণস্বরূপ, একটি সাধারণ কিউবিক জালিতে z = 6, শরীর-কেন্দ্রিক ঘনক্ষেত্রে z = 8, বর্গক্ষেত্র z = 4).

একটি পরমাণুর মিথস্ক্রিয়া শক্তি, যার চৌম্বকীয় মুহূর্তটি তার নিকটতম পরিবেশের সাথে "উপরে" নির্দেশিত হয় (অর্থাৎ, এর সাথে z পি কমুহূর্ত "আপ" এবং সঙ্গে z পি খমুহূর্ত "নিচে") আমাদের মডেলের সমান - ভি z (পি ক – পি খ) "নিচে" মুহূর্ত সহ একটি পরমাণুর জন্য অনুরূপ মান সমান ভি z (পি ক – পি খ) একই সময়ে, আমরা আবার ব্র্যাগ-উইলিয়ামস আনুমানিকতা তৈরি করেছি যা ইতিমধ্যে এনট্রপির সূত্র বের করার জন্য ব্যবহৃত হয়েছিল, যা পরমাণুর বিন্যাসে পারস্পরিক সম্পর্ককে বিবেচনা করে না, অর্থাৎ, আমরা বিবেচনা করেছি যে একটি নির্দিষ্ট চৌম্বকটির উপস্থিতির সম্ভাবনা কিছু জালি সাইটের মুহূর্ত প্রতিবেশী নোডগুলিতে পরমাণুর কী চৌম্বকীয় মুহূর্ত রয়েছে তার উপর নির্ভর করে না।

এই অনুমানে, চুম্বকের মোট শক্তি হল:

যেখানে ফ্যাক্টর ½ উপস্থিত হয়েছিল যাতে একে অপরের সাথে সমস্ত প্রতিবেশী পরমাণুর মিথস্ক্রিয়া দুবার বিবেচনায় নেওয়া না হয়।

প্রকাশ করা এন কএবং এন খসম্ভাব্যতার মাধ্যমে, আমরা পাই:

. (7)

ভারসাম্য সমীকরণ

মিথস্ক্রিয়া শক্তি এটিতে সম্পূর্ণ শৃঙ্খলা প্রতিষ্ঠার সিস্টেমের প্রবণতাকে প্রতিফলিত করে, যথা সম্পূর্ণ ক্রম সহ (আমাদের ক্ষেত্রে,  এর সাথে = 1) শক্তি ন্যূনতম, যা তাপীয় গতির অনুপস্থিতিতে একটি স্থিতিশীল ভারসাম্যের সাথে মিলে যায়। একটি সিস্টেমের এনট্রপি, বিপরীতে, সর্বাধিক আণবিক বিশৃঙ্খলার দিকে, সর্বাধিক তাপীয় গতির দিকে একটি প্রবণতা প্রতিফলিত করে। তাপীয় গতি যত শক্তিশালী হবে, এনট্রপি তত বেশি হবে, এবং যদি একে অপরের সাথে অণুগুলির কোনও মিথস্ক্রিয়া না থাকে, তবে সিস্টেমটি সর্বাধিক এনট্রপি সহ সর্বাধিক বিশৃঙ্খলার দিকে ঝোঁকবে।

একটি বাস্তব ব্যবস্থায়, এই উভয় প্রবণতা রয়েছে এবং এটি এই সত্যে প্রকাশিত হয় যে থার্মোডাইনামিক ভারসাম্যের অবস্থায় একটি ধ্রুবক আয়তন এবং তাপমাত্রায়, এটি শক্তি নয় এবং এনট্রপি নয় যা চরম (ন্যূনতম) মান পর্যন্ত পৌঁছে যায়, কিন্তু হেলমহোল্টজ মুক্ত শক্তি:

চ = উ – টি এস.

আমাদের ক্ষেত্রে, সূত্র (6) এবং (7) থেকে আমরা পেতে পারি:

থার্মোডাইনামিক ভারসাম্যের অবস্থায়, অর্ডারের ডিগ্রী এমন হওয়া উচিত যাতে মুক্ত শক্তি ন্যূনতম হয়, তাই আমাদের অবশ্যই একটি এক্সট্রিমমের জন্য ফাংশন (8) পরীক্ষা করতে হবে,  এর সাপেক্ষে এর ডেরিভেটিভ গ্রহণ করতে হবে এবং এটিকে শূন্যের সাথে সমান করতে হবে। সুতরাং, ভারসাম্যের অবস্থাটি ফর্মটি গ্রহণ করবে:

. (9)

এই সমীকরণে
মাত্রাহীন তাপমাত্রা।

ভাত। 2
সমীকরণ (9) অতিক্রান্ত এবং সংখ্যাগতভাবে সমাধান করা যেতে পারে। যাইহোক, এর সমাধান গ্রাফিকভাবে তদন্ত করা যেতে পারে। এটি করার জন্য, আপনাকে প্যারামিটারের বিভিন্ন মানের জন্য সমীকরণের বাম এবং ডান দিকে ফাংশনগুলির গ্রাফগুলি প্লট করতে হবে । আমরা যথাক্রমে এই ফাংশনগুলি নির্দেশ করি চ 1 এবং চ 2
(চিত্র 2)।

ফাংশন চ 1 প্যারামিটারের উপর নির্ভর করে না , এটি একটি বক্ররেখা যা দুটি উল্লম্ব উপসর্গ সহ ভেরিয়েবলের মানের জন্য  সমান +1 এবং –1। এই ফাংশনটি একঘেয়েভাবে বাড়ছে, এটি বিজোড়, উৎপত্তিস্থলে এর ডেরিভেটিভ সমান
. ফাংশন চ 2 স্থানাঙ্কগুলির উত্সের মধ্য দিয়ে যাওয়া একটি সরল রেখা হিসাবে চিত্রিত করা হয়েছে, এর ঢালটি পরামিতির উপর নির্ভর করে:  যত ছোট, ঢাল কোণের স্পর্শক তত বেশি, যা সমান
.

যদি   1 হয়, তাহলে
, তারপর বক্ররেখাগুলি শুধুমাত্র উৎপত্তিস্থলে ছেদ করে, অর্থাৎ, এই ক্ষেত্রে, সমীকরণ (9) এর শুধুমাত্র একটি সমাধান আছে  = 0. যখন   1, বক্ররেখা তিনটি বিন্দুতে ছেদ করে, অর্থাৎ, সমীকরণ (9) এর 3টি সমাধান রয়েছে। তাদের মধ্যে একটি এখনও শূন্য, অন্য দুটি শুধুমাত্র চিহ্নের মধ্যে পৃথক।

দেখা যাচ্ছে যে  A এবং এর জন্য শূন্য সমাধান AT(যেমন মুহূর্ত "উপর" এবং "নিচে")।

মান  = 1 প্রতিস্থাপন করে, আমরা তাপমাত্রার মান পাই যা সমীকরণের দুটি ধরণের সমাধানকে পৃথক করে (9):

এই তাপমাত্রাকে ফেরোম্যাগনেট-প্যারাম্যাগনেট ট্রানজিশনের জন্য তাপমাত্রা বা কুরি পয়েন্ট বলা হয়, বা সহজভাবে সমালোচনামূলক তাপমাত্রা।

নিম্ন তাপমাত্রায়, চুম্বক একটি ক্রমানুসারে ফেরোম্যাগনেটিক অবস্থায় থাকে এবং উচ্চ তাপমাত্রায়, পরমাণুর চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলির বিন্যাসে কোন দীর্ঘ-সীমার ক্রম থাকে না এবং পদার্থটি একটি প্যারাম্যাগনেট। উল্লেখ্য যে এই রূপান্তরটি একটি দ্বিতীয়-ক্রম পর্যায় পরিবর্তন, অর্ডার প্যারামিটার  ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে ধীরে ধীরে হ্রাস পায় এবং ক্রিটিক্যাল পয়েন্টে শূন্য হয়ে যায়।

সমীকরণ (9) এর সমাধান থেকে প্রাপ্ত হ্রাস তাপমাত্রা  এর উপর অর্ডার প্যারামিটারের নির্ভরতা দেখানো হয়েছে

চাল 3.

একটি বাহ্যিক ক্ষেত্রে একটি ফেরোম্যাগনেটের জন্য বিনামূল্যে শক্তি (8) লেখা হবে:

ভাত। 3
যেখানে  হল পরমাণুর চৌম্বকীয় মুহূর্ত। এই সূত্রে, দ্বিতীয় শব্দটি হল বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে পরমাণুর চৌম্বকীয় মুহূর্তের মিথস্ক্রিয়া শক্তি,
. একটি চৌম্বক ক্ষেত্রে একটি ফেরোম্যাগনেটের সাধারণ ক্ষেত্রে গাণিতিকভাবে অধ্যয়ন করা বরং কঠিন; আমরা ক্যুরি পয়েন্টের উপরে তাপমাত্রায় একটি ফেরোম্যাগনেট বিবেচনা করার জন্য নিজেদেরকে সীমাবদ্ধ রাখি। তারপর (9) এর মত ভারসাম্য সমীকরণ ফর্মটি গ্রহণ করবে:

আমরা নিজেদেরকে দুর্বল চুম্বককরণের ক্ষেত্রে সীমাবদ্ধ রাখি, যা ক্যুরি পয়েন্টের উপরে তাপমাত্রায় পরিলক্ষিত হয়।

(টি ≫ টিগ) এবং দুর্বল চৌম্বক ক্ষেত্র।  ≪ 1 এর জন্য, এই সমীকরণের বাম দিকটি একটি সিরিজে প্রসারিত করা যেতে পারে, রৈখিক পদে সীমাবদ্ধ, যেমন

ln (1+)  . তারপর 2 ক ট = N +2 kটিসি, এবং চুম্বকীয়করণ
, অর্থাৎ প্যারাম্যাগনেটিক সংবেদনশীলতা
. এইভাবে, দুর্বল চৌম্বক ক্ষেত্রে কুরি পয়েন্টের উপরে তাপমাত্রায় একটি ফেরোম্যাগনেটের সংবেদনশীলতা বিপরীতভাবে সমানুপাতিক ( টি – টিগ), অর্থাৎ, তত্ত্ব এবং পরীক্ষামূলক কুরি-ওয়েইস আইনের মধ্যে চুক্তি রয়েছে।

কাজের বর্ণনা

কম্পিউটার পরীক্ষাগারের কাজ থেকে একটি ফ্রেম চিত্রে দেখানো হয়েছে। 4. একটি ফেরোম্যাগনেটকে 100টি নোডের একটি সাধারণ বর্গাকার জালির একটি খণ্ড দ্বারা মডেল করা হয়, যার উপর চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলি "উপর" এবং "নিচে" স্থাপন করা হয়, যথাক্রমে নির্দেশিত তীর দ্বারা চিত্রিত হয়। চুম্বকের তাপমাত্রা প্রদত্ত ইউনিটগুলিতে সেট করা হয়
এবং বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি।

আপনাকে দুটি ব্যায়াম সম্পূর্ণ করতে হবে। তাদের মধ্যে প্রথমটিতে, বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুপস্থিতিতে চুম্বককরণের তাপমাত্রা নির্ভরতা নির্ধারণ করা প্রয়োজন। দ্বিতীয় অনুশীলনে, আপনাকে কিউরি পয়েন্টের উপরে তাপমাত্রায় একটি বাহ্যিক ক্ষেত্রের দ্বারা চুম্বকের চুম্বককরণের তদন্ত করতে হবে এবং কুরি-ওয়েইস আইন পরীক্ষা করতে হবে।

অগ্রগতি

1. "রিসেট" বোতাম টিপুন, "স্টার্ট" বোতামটি প্রদর্শিত হবে।

2. পছন্দসই ক্ষেত্রের শক্তি মান সেট করুন এইচএবং তাপমাত্রা হ্রাস
.

3. "স্টার্ট" বোতাম টিপুন, এবং একটি ফেরোম্যাগনেটের একটি চিত্র প্রদর্শিত হবে, যেখানে "উপর" এবং "নিচে" চৌম্বকীয় মুহুর্তের সংখ্যা নির্দিষ্ট পরামিতি দ্বারা নির্ধারিত হয়। চৌম্বকীয় মুহুর্তের সংখ্যা "আপ" সংশ্লিষ্ট উইন্ডোতে প্রদর্শিত হবে।

4. অর্ডার প্যারামিটারের মান গণনা করুন। এই ক্ষেত্রে, এটি মনে রাখা উচিত যে চৌম্বকীয় মুহূর্তের মোট সংখ্যা 100।

5. প্রতিবার অর্ডার প্যারামিটার গণনা করে ক্ষেত্রের শক্তি এবং তাপমাত্রার অন্যান্য মানগুলির জন্য উপরে বর্ণিত পরীক্ষাটি সম্পাদন করুন।

6. 2 থেকে 10 ইউনিট (4-5 মান) এবং 4 থেকে 15-20 (4-5 মান) পরিসরে তাপমাত্রা হ্রাস করার জন্য ক্ষেত্র শক্তির মানগুলি বেছে নেওয়ার পরামর্শ দেওয়া হয়।

7. প্রতিটি তাপমাত্রার জন্য, ক্ষেত্রের শক্তির উপর চুম্বককরণের নির্ভরতা প্লট করুন এবং সংশ্লিষ্ট গ্রাফের ঢালের স্পর্শক হিসাবে একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় চৌম্বকীয় সংবেদনশীলতা নির্ধারণ করুন।

8. ক্যুরি-ওয়েইস আইনের পরিপূর্ণতা মূল্যায়ন করুন, যার উদ্দেশ্যে অনুপাতের উপর সংবেদনশীলতার নির্ভরতা প্লট করে
. কুরি-ওয়েইস আইন অনুসারে, এই নির্ভরতা অবশ্যই রৈখিক হতে হবে।

9. একটি ক্ষেত্রের শক্তিতে হ্রাস তাপমাত্রার উপর চুম্বককরণের নির্ভরতা প্লট করুন জ =কিউরি পয়েন্টের নিচের তাপমাত্রায় 0 (হ্রাস করা তাপমাত্রার মান 0.5 থেকে 1 এর মধ্যে নেওয়া উচিত)।

পরীক্ষার প্রশ্ন

কোন পদার্থকে উচ্চ চৌম্বক বলা হয়?
স্বতঃস্ফূর্ত চুম্বকীয়করণ কি?
একটি ফেরোম্যাগনেটের একটি স্বতঃস্ফূর্ত চুম্বকীয়করণের কারণ কী?
কুরি পয়েন্টের উপরে তাপমাত্রায় ফেরোম্যাগনেট কী?
কেন একটি প্যারাম্যাগনেটের স্বতঃস্ফূর্ত চুম্বকীয়করণ নেই?
Ising মডেল প্রধান বৈশিষ্ট্য কি কি?
দীর্ঘ পরিসরের আদেশের ডিগ্রির ভৌত অর্থ কী?
চৌম্বকীয় মুহূর্তের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া প্রকৃতি কি?
ব্র্যাগ-উইলিয়ামস আনুমানিকতা কী এবং শব্দগুলির অর্থ কী যে এই অনুমানটি চৌম্বকীয় মুহুর্তগুলির বিন্যাসে পারস্পরিক সম্পর্ককে বিবেচনা করে না?
একটি ফেরোম্যাগনেটের এনট্রপি কীভাবে নির্ধারণ করা হয়?
ফেরোম্যাগনেটের থার্মোডাইনামিক ভারসাম্যের শর্তগুলি কী কী?
ভারসাম্য সমীকরণের গ্রাফিক্যাল সমাধান।
কিউরি তাপমাত্রা কিসের উপর নির্ভর করে?
কুরি-ওয়েইস আইন কি?
তাপমাত্রার উপর ফেরোম্যাগনেটের চুম্বককরণের নির্ভরতা কীভাবে তদন্ত করা যায়?
কুরি পয়েন্টের উপরে একটি ফেরোম্যাগনেটের চৌম্বকীয় সংবেদনশীলতা কীভাবে নির্ধারণ করবেন?

কুরি-ওয়েইস আইন কিভাবে পরীক্ষা করবেন?