Министерство образования Российской Федерации

ФГАОУ ВПО «УрФУ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Спонтанные магнитные
фазовые переходы

Описание лабораторной работы №1

Цель работы: изучение особенностей магнитных фазовых переходов второго рода на примере спиновой переориентации и превращения магнитоупорядоченного
состояния в парамагнитное; измерение температур фазовых переходов

2. Методика и условия эксперимента

2.1. Определения относительных изменений магнитной восприимчивости

Как было показано выше, магнитная восприимчивость χ претерпевает определенные изменения при магнитных фазовых переходах второго рода. В связи с этим из анализа зависимости χ(Т) можно зафиксировать наличие и определить температуры фазовых переходов. Такой способ, как правило, не отличается большой точностью, но сравнительно прост и нагляден.

Определяющие элементы одной из методик исследования χ состоят в следующем. Исследуемый образец помещается в переменное магнитное поле H(t), которое вызывает периодическое изменение намагниченности М(t) = χH(t) образца. В результате в измерительной катушке, охватывающей образец, возникает индуцированный сигнал u(t). Он зависит от параметров измерительной катушки, но главное – от скорости изменения намагниченности. В слабых полях намагниченность можно считать линейной функцией поля. Тогда при Н(t) = Нmsin(ωt) справедливы соотношения.

(16)

Из (16) видно, что сигнал в измерительной катушке (в дальнейшем магнитный отклик) наряду с параметрами внешнего поля определяется магнитной восприимчивостью χ. В рассматриваемом случае представляет интерес не сама величина χ, а лишь ее относительное изменение. Поэтому на эксперименте достаточно фиксировать магнитный отклик, который, в частности, предает все особенности температурного поведения магнитной восприимчивости.