МАГНЕТИЗМ

(от греческого magnetis — магнит)

проявляется в макромасштабах как взаимодействие между электрическими токами, между токами и магнитами (то есть телами с магнитным моментом (См. Магнитный момент)) и между магнитами. В наиболее общем виде М. можно определить как особую форму материальных взаимодействий, возникающих между движущимися электрически заряженными частицами. Передача магнитного взаимодействия, реализующая связь между пространственно-разделёнными телами, осуществляется особым материальным носителем — магнитным полем (См. Магнитное поле). Оно представляет собой наряду с электрическим полем одно из проявлений электромагнитной формы движения материи (см. Электромагнитное поле). Между магнитным и электрическим полями нет полной симметрии. Источниками электрического поля являются электрические заряды, которыми обладают элементарные частицы — электроны, протоны, мезоны и другие. Аналогичных магнитных зарядов пока не наблюдали в природе, хотя гипотезы об их существовании высказывались (см. Магнитный монополь).

Источником магнитного поля является движущийся электрический заряд, то есть Электрический ток. В атомных масштабах для электронов и нуклонов (протонов, нейтронов) имеются два типа микроскопических токов — орбитальные, связанные с переносным движением центра тяжести этих частиц, и спиновые (см. Спин),связанные с внутренними степенями свободы их движения.

Количественной характеристикой М.частиц являются их орбитальный и спиновый магнитные моменты (обозначаютсяМ). Поскольку все микроструктурные элементы веществ — электроны, протоны и нейтроны — обладают магнитными моментами, то и любые их комбинации — атомные ядра и электронные оболочки — и комбинации их комбинаций, то есть атомы, молекулы и макроскопические тела, могут в принципе быть источниками магнетизма. Таким образом, М. веществ имеет универсальный характер.

Известны два основных эффекта воздействия внешнего магнитного поля на вещества. Во-первых, диамагнитный эффект, являющийся следствием закона индукции Фарадея (см. Индукция электромагнитная):внешнее магнитное поле всегда создаёт в веществе такой индукционный ток, магнитное поле которого направлено против начального поля (Ленца правило). Поэтому создаваемый внешним полем диамагнитный момент вещества всегда отрицателен по отношению к этому полю.

Во-вторых, если атом обладает отличным от нуля магнитным моментом (спиновым, орбитальным или тем и другим), то внешнее поле будет стремиться ориентировать его вдоль своего направления. В результате возникает параллельный полю положительный момент, который называют парамагнитным.

Существенное влияние на магнитные свойства вещества могут оказать также внутренние взаимодействия (электрической и магнитной природы) между атомными магнитными моментами. В некоторых случаях благодаря этим взаимодействиям оказывается энергетически выгоднее, чтобы в веществе существовал самопроизвольный (не зависящий от внешнего поля) атомный магнитный порядок. Вещества, в которых атомные магнитные моменты расположены параллельно друг другу, называются ферромагнетиками (См. Ферромагнетики);соответственно Антиферромагнетиками называются вещества, в которых соседние атомные моменты расположены антипараллельно. Сложность атомной структуры веществ, построенных из огромного числа атомов, приводит к практически неисчерпаемому разнообразию их магнитных свойств. При рассмотрении магнитных свойств веществ для последних употребляют общий термин — «магнетики». Взаимосвязь магнитных свойств веществ с их немагнитными свойствами (электрическими, механическими, оптическими и т.д.) позволяет очень часто использовать исследования магнитных свойств как источник информации о внутренней структуре микрочастиц и тел макроскопических размеров. Широкий диапазон явлений М., простирающийся от М. элементарных частиц до М. космических тел (Земли, Солнца, звёзд и других), обусловливает большую роль М. в явлениях природы, в науке и технике.

Макроскопическое описание магнитных свойств веществ обычно проводится в рамках теории электромагнитного поля (см. Максвелла уравнения), термодинамики (См. Термодинамика) и статистической физики (См. Статистическая физика). Одной из основных макроскопических характеристик магнетика, определяющих его термодинамическое состояние, является вектор намагниченности (См. Намагниченность)J(суммарный магнитный момент единицы объёма магнетика). Опыт показывает, что векторJесть функция напряжённости магнитного поляН.Графически зависимостьJ(Н) изображается кривой намагничивания, имеющей различный вид у разных магнетиков. В ряде веществ междуJиНсуществует линейная зависимостьJ =χН,где χ—Магнитная восприимчивость (у диамагнетиков χ< 0, у парамагнетиков χ> 0). У ферромагнетиков χсвязанос Ннелинейно; у них восприимчивость зависит не только от температурыТи свойств вещества, но и от поляН.

Термодинамически намагниченностьJмагнетика определяется через потенциал термодинамический (См. Потенциалы термодинамические)Ф (Н, Т, р) поформуле

(здесь р—давление). В свою очередь, расчёт Ф (Н, Т, р) основан на соотношении Гиббса — Богуславского Ф = —kTlnZ(H, T), гдеk —Больцмана постоянная, Z(Н, Т) —Статистическая сумма.

Из общих положений классической статистической физики следует, что электронные системы (без учёта их квантовых свойств) не могут обладать термодинамически устойчивым магнитным моментом (теорема Бора — Ван-Левен — Терлецкого), но это противоречит опыту. Квантовая механика, объяснившая устойчивость атома, дала объяснение и М. атомов и макроскопических тел.

М. атомов и молекул обусловлен спиновыми магнитными моментами их электронов, движением электронов в оболочках атомов и молекул (так называемым орбитальным М.), спиновым и орбитальным М. нуклонов ядер. В многоэлектронных атомах сложение орбитальных и спиновых магнитных моментов производится по законам пространственного квантования: результирующий магнитный момент определяется полным угловым квантовым числом (См. Квантовые числа)jи равен

гдеg_i—множитель Ланде, μ_в— Бора магнетон (см. Магнитный момент).

Магнитные свойства веществ определяются природой атомных носителей М. и характером их взаимодействий. О существенном влиянии этих взаимодействий на магнитные свойства говорит, в частности, сравнение магнитных свойств изолированных атомов различных элементов. Так, у атомов инертных газов (Не, Ar, Ne и других) электронные оболочки магнитно нейтральны (их суммарный магнитный момент равен нулю). Во внешнем магнитном поле инертные газы проявляют диамагнитные свойства (см. Диамагнетизм). Электронная оболочка атомов щелочных металлов (Li, Na, К и других) обладает лишь спиновым магнитным моментом валентного электрона, орбитальный момент этих атомов равен нулю. Пары щелочных металлов парамагнитны (см. Парамагнетизм). У атомов переходных металлов (Fe, Со, Ni и других) наблюдаются, как правило, большие спиновые и орбитальные магнитные моменты, обусловленные недостроеннымиd-иf-слоями их электронной оболочки (см. Атом).

Сильная зависимость М. веществ от характера связи между микрочастицами (носителями магнитного момента) приводит к тому, что вещество неизменного химического состава в зависимости от внешних условий, а также кристаллической или фазовой структуры (например, степени упорядочения атомов в сплавах и т.п.) может обладать различными магнитными свойствами. Например, Fe, Со, Ni в кристаллическом состоянии ниже определённой температуры (Кюри точки (См. Кюри точка)) обладают ферромагнитными свойствами; выше точки Кюри они эти свойства теряют (см. Ферромагнетизм).

Количественно взаимодействие между атомными носителями М. в веществе можно охарактеризовать величиной энергии ε_взэтого взаимодействия, рассчитанной на отдельную пару частиц — носителей магнитного момента. Энергию ε_вз,обусловленную электрическим и магнитным взаимодействием микрочастиц и зависящую от их магнитных моментов, можно сопоставить с величинами энергий других атомных взаимодействий: с энергией магнитного момента μ_вв некотором эффективном магнитном полеН_эфф,то есть с ε_н= μ_вН_эфф,и со средней энергией теплового движения частиц при некоторой эффективной критической температуреT_k, то есть с ε_Т=kT_k. При значениях напряжённости внешнего поляН < Н_эффили при температурахТ < Т_кбудут сильно проявляться магнитные свойства вещества, обусловленные ε_вз— внутренними взаимодействиями атомных носителей М. (так называемый «сильный» М. веществ). Наоборот, в областяхН >> Н_эффилиТ >> Т_кбудут доминировать внешние факторы — температура или поле, подавляющие эффекты внутреннего взаимодействия («слабый» М. веществ). Эта классификация формальна, так как не вскрывает физической природыН_эффиT_k.для полного выяснения физической природы магнитных свойств вещества необходимо знать не только величину энергии ε_взпо сравнению с ε_Тили ε_Н,но также и её физическое происхождение и характер магнитного момента носителей (орбитальный или спиновый). Если исключить случай ядерного М., в котором проявляется эффект ядерных взаимодействий, то в электронных оболочках атомов и молекул, а также в электронной системе конденсированных веществ (жидкости, кристаллы) действуют 2 типа сил — электрические и магнитные. Мерой электрического взаимодействия может служить электростатическая энергия ε_элдвух электронов, находящихся на атомном расстоянии (а = 10^-8см): ε_элМагнетизм е²/a Магнетизм 10^-12эрг(здесь е — заряд электрона). Мерой магнитного взаимодействия служит энергия связи двух микрочастиц, обладающих магнитными моментами μв и находящихся на расстоянии а, то есть ε_магнМагнетизм μ²_в/а³Магнетизм 10^-16эрг.Таким образом, ε_элпревосходит энергию ε_магнпо крайней мере на три порядка.

В связи с этим сохранение намагниченности ферромагнетиками (Fe, Со, Ni) до температурТМагнетизм 1000 К может быть обусловлено только электрическим взаимодействием, так как при энергии ε_магнМагнетизм 10^-16эргтепловое движение разрушило бы ориентирующее действие магнитных сил уже при 1 К. На основе квантовой механики было показано, что наряду с кулоновским электростатическим взаимодействием заряженных частиц существует также чисто квантовое электростатическое Обменное взаимодействие,зависящее от взаимной ориентации магнитных моментов электронов. Таким образом, эта часть электрического по своей природе взаимодействия оказывает существенное влияние на магнитное состояние электронных систем. В частности, это взаимодействие благоприятствует упорядоченной ориентации магнитных моментов атомных носителей М. Верхний предел энергии обменного взаимодействия ε_обМагнетизм 10^-13эрг.

Значение ε_об> 0 соответствует параллельной ориентации атомных магнитных моментов, то есть самопроизвольной (спонтанной) намагниченности тел (ферромагнетиков). При ε_об< 0 имеет место тенденция к антипараллельной ориентации соседних магнитных моментов, характерной для атомной магнитной структуры антиферромагнетиков. Изложенное позволяет провести следующую физическую классификацию М. веществ.

I. Магнетизм слабовзаимодействующих частиц(ε_вз<< μ_вНили ε_вз<<кТ)

А. Преобладание диамагнетизма. К веществам с диамагнитными свойствами относятся: а) все инертные газы, а также газы, атомы или молекулы которых не имеют собственного результирующего магнитного момента. Их магнитная восприимчивость отрицательна и очень мала по абсолютной величине [молярная восприимчивость χ Магнетизм —(10^-7—10^-5)]; от температуры она практически не зависит; б) органические соединения с неполярной связью, в которых молекулы или радикалы либо не имеют магнитного момента, либо парамагнитный эффект в них подавлен диамагнитным; у этих соединений χ Магнетизм —10^-6и также практически не зависит от температуры, но обладает заметной анизотропией (см. Магнитная анизотропия);в) вещества в конденсированных фазах — жидкой и кристаллической: некоторые металлы (Zn, Au, Hg и другие); растворы, сплавы и химические соединения (например, галоиды) с преобладанием диамагнетизма ионных остовов (ионы, подобные атомам инертных газов, — Li⁺, Be²⁺, A1³⁺, Cl^-и т.п.). М. этой группы веществ похож на М. «классических» диамагнитных газов.

Б. Преобладание парамагнетизма характерно: а) для свободных атомов, ионов и молекул, обладающих результирующим магнитным моментом. Парамагнитны газы O₂, NO, пары щелочных и переходных металлов. Восприимчивость их χ> 0 мала по величине (Магнетизм 10^-3—10^-5) и при не очень низких температурах и не очень сильных магнитных полях (μ_вН/кТ<< 1) не зависит от поля, но существенно зависит от температуры, для χ имеет место Кюри закон χ = С/Т,где С — постоянная Кюри; б) для ионов переходных элементов в жидких растворах, а также в кристаллах при условии, что магнитно-активные ионы слабо взаимодействуют друг с другом и их ближайшее окружение в конденсированной фазе слабо влияет на их парамагнетизм. При условии μ_вН/кТ<< 1 их восприимчивость не зависит отН,но зависит отТ —имеет место Кюри - Вейса законχ = C’/(T— Δ), где C’ и Δ — константы вещества; в) для ферро- и антиферромагнитных веществ выше точки Кюри θ.

II. Магнетизм электронов проводимости в металлах и полупроводниках

А. Парамагнетизм электронов проводимости в металлах (спиновый парамагнетизм) наблюдается у щелочных (Li, К, Na и другие), щёлочноземельных (Ca, Sr, Ba, Ra) и переходных металлов (Pd, Pt), а также у металлов Sc, Ti, V. Восприимчивость их мала (χ Магнетизм 10^-5), не зависит от поля и слабо меняется с температурой. У ряда металлов (Cu, Ag, Au и других) этот парамагнетизм маскируется более сильным диамагнетизмом ионных остовов.

Б. Диамагнетизм электронов проводимости в металлах (Ландау диамагнетизм) присущ всем металлам, но, как правило, его маскирует либо более сильный спиновый электронный парамагнетизм, либо диа- или парамагнетизм ионных остовов.

В. Пара- и диамагнетизм электронов проводимости в полупроводниках. По сравнению с металлами в полупроводниках мало электронов проводимости, но число их растет с повышением температуры; χ в этом случае также зависит отТ.

Г. М. сверхпроводников обусловлен электрическими токами, текущими в тонком поверхностном слое толщиной Магнетизм10^-5см.Эти токи экранируют толщу сверхпроводника от внешних магнитных полей, поэтому в массивном сверхпроводнике приТ< T_kмагнитное поле равно нулю (Мейснера эффект).

III. Магнетизм веществ с атомным магнитным порядком(ε_вз>> μ_вНили ε_вз>>кТ)

А. Ферромагнетизм имеет место в веществах с положительной обменной энергией (ε_об> 0): кристаллах Fe, Со, Ni, ряде редкоземельных металлов (Gd, Tb, Dy, Но, Er, Tm, Yb), сплавах и соединениях с участием этих элементов, а также в сплавах Сг, Mn и в соединениях урана. Для ферромагнетизма характерна самопроизвольная намагниченность при температурах ниже точки Кюри θ, приT >θ ферромагнетики переходят либо в парамагнитное, либо в антиферромагнитное состояние (последний случай наблюдается, например, в некоторых редкоземельных металлах). Однако из опыта известно, что в отсутствии внешнего поля ферромагнитные тела не обладают результирующей намагниченностью (если исключить вторичное явление остаточной намагниченности). Это объясняется тем, что приН= 0 ферромагнетик разбивается на большое число микроскопических областей самопроизвольного намагничивания (доменов (См. Домены)). Векторы намагниченности отдельных доменов ориентированы так, что суммарная намагниченность ферромагнетика равна нулю. Во внешнем поле доменная структура изменяется, ферромагнитный образец приобретает результирующую намагниченность (см. Намагничивание).

Б. Антиферромагнетизм имеет место в веществах с отрицательной обменной энергией (ε_об< 0): кристаллах Cr и Mn, ряде редкоземельных металлов (Ce, Рг, Nd, Sm, Eu), а также в многочисленных соединениях и сплавах с участием элементов переходных групп.

В магнитном отношении кристаллическая решётка этих веществ разбивается на так называемые магнитные подрешётки, векторы самопроизвольной намагниченностиJ_kiкоторых либо антипараллельны (коллинеарная антиферромагнитная связь), либо направлены друг к другу под углами, отличными от 0° и 180° (неколлинеарная связь, см. Магнитная структура). Если суммарный момент всех магнитных подрешёток в антиферромагнетике равен нулю, то имеет место скомпенсированный антиферромагнетизм; если же имеется отличная от нуля разностная самопроизвольная намагниченность, то наблюдается нескомпенсированный антиферромагнетизм, или Ферримагнетизм,который реализуется главным образом в кристаллах окислов металлов с кристаллической решёткой типа Шпинели, Граната, Перовскита и других минералов (их называют ферритами (См. Ферриты)). Эти тела (обычно полупроводники и изоляторы) по магнитным свойствам похожи на обычные ферромагнетики. При нарушении компенсации магнитных моментов в антиферромагнетиках из-за слабого взаимодействия между атомными носителями М. возникает очень малая самопроизвольная намагниченность веществ (Магнетизм 0,1% от обычных значений для ферро- и ферримагнетиков). Такие вещества называются слабыми ферромагнетиками (например, гематит α-Fe₂O₃,карбонаты ряда металлов, ортоферриты и др.).

Магнитное состояние ферро- или антиферромагнетика во внешнем магнитном поле Н определяется, помимо величины поля, ещё и предшествующими состояниями магнетика (магнитной предысторией образца). Это явление называется Гистерезисом. Магнитный гистерезис проявляется в неоднозначности зависимостиJотН(в наличии петли гистерезиса). Благодаря гистерезису для размагничивания образца оказывается недостаточным устранить внешнее поле, приН= 0 образец сохранит остаточную намагниченностьJ_r. Для размагничивания образца нужно приложить обратное магнитное полеH_c, которое называется коэрцитивной силой (См. Коэрцитивная сила). В зависимости от значенияH_cразличают магнитно-мягкие материалы (H_c< 800а/м,или 10э) и магнитно-твёрдые, или высококоэрцитивные, материалы (H_c> 4ка/м,или 50э).J_rиH_cзависят от температуры и, как правило, убывают с её повышением, стремясь к нулю с приближениемТк θ.

Кроме М. атомных частиц и веществ, современное учение о магнитных явлениях включает М. небесных тел и космической среды. Рассмотрению связанных с этим вопросов посвящены статьи: Земной магнетизм, Солнечный магнетизм, Магнитные звёзды, Межзвёздное магнитное поле, Космические лучи,а также Магнитное поле, Магнитная гидродинамика и другие.

Магнетизм в науке и технике.Основными научными проблемами современного учения о М. является выяснение природы обменного взаимодействия и взаимодействий, обусловливающих анизотропию в различных типах магнитоупорядоченных кристаллов; спектров элементарных магнитных возбуждений (Магнонов) и механизмов их взаимодействия между собой, а также с Фононами (квантами колебаний кристаллической решётки). Важной проблемой остаётся создание теории перехода из парамагнитного в ферромагнитное состояние. Исследование М. веществ широко применяется в различных областях науки как средство изучения химических связей и структуры молекул (Магнетохимия).Изучение диа- и парамагнитных свойств газов, жидкостей, растворов, соединений в твёрдой фазе позволяет разобраться в деталях физических и химических процессов, протекающих в этих телах, и в их структуре. Изучение магнитных динамических характеристик (пара-, диа- и ферромагнитный, электронный и ядерный резонансы и релаксации) помогает понять кинетику многих физических и физико-химических процессов в различных веществах (см. Магнитный резонанс). Интенсивно развивается Магнитобиология.

К важнейшим проблемам М. космических тел относятся: выяснение происхождения магнитных полей Земли, планет, Солнца, звёзд (в частности, пульсаров (См. Пульсары)),внегалактических радиоисточников (радиогалактик (См. Радиогалактики), квазаров (См. Квазары) и др.), а также роли магнитных полей в космических процессах.

Основные технические применения М. находит в электротехнике, радиотехнике, электронике, приборостроении, электронных счётно-решающих устройствах, морской, авиационной и космической навигации, геофизических методах разведки полезных ископаемых, автоматике и телемеханике. В технике широкое применение нашли также магнитная Дефектоскопия и магнитные методы контроля. Магнитные материалы идут на изготовление магнитопроводов генераторов, моторов, трансформаторов, реле, магнитных усилителей, элементов магнитной памяти, стрелок компасов, лент магнитной записи и так далее.

История учения о магнетизме.Первые письменные свидетельства о М. (Китай) имеют более чем двухтысячелетнюю давность. В них упоминается о применении естественных постоянных магнитов в качестве компаса. В работах древнегреческих и римских учёных есть упоминание о притяжении и отталкивании естественных магнитов и о намагничивании в присутствии магнита железных опилок (например, у Лукреция (См. Лукреций) в поэме«О природе вещей», 1 век до н. э.). В эпоху средневековья в Европе стал широко применяться магнитный компас (с 12 века), были предприняты попытки экспериментального изучения взаимодействия магнитов разной формы (Пьер Перегрин де Марикур, 1269). Результаты исследований М. в эпоху Возрождения были обобщены в труде У. Гильберта «О магните, магнитных телах и о большом магните — Земле» (1600). Гильберт показал, в частности, что Земля — магнитный Диполь,и доказал невозможность разъединения двух разноимённых полюсов магнита. Далее учение о М. развивалось в работах Р. Декарта, Ф. Эпинуса,Ш. Кулона. Декарт был автором первой подробной метафизической теории М. и геомагнетизма («Начала философии», часть 4, 1644); он исходил из существования особой магнитной субстанции, обусловливающей своим присутствием и движением М. тел.

В трактате «Опыт теории электричества и магнетизма» (1759) Эпинус подчеркнул тесную аналогию между электрическими и магнитными явлениями. Эта аналогия, как показал Кулон (1785—1789), имеет определённое количественное выражение: взаимодействие точечных магнитных полюсов подчиняется тому же закону, что и взаимодействие точечных электрических зарядов (Кулона закон). В 1820 Х. Эрстед открыл магнитное поле электрического тока.

В том же году А. Ампер установил законы магнитного взаимодействия токов, эквивалентность магнитных свойств кругового тока и тонкого плоского магнита; М. он объяснял существованием молекулярных токов. В 30-х годах 19 века К. Гаусси В. Вебер развили математическую теорию геомагнетизма и разработали методы магнитных измерений.

Новый этап в изучении М. начинается с работ М. Фарадея (См. Фарадей),который дал последовательную трактовку явлений М. на основе представлений о реальности электро-магнитного поля. Ряд важнейших открытий в области электромагнетизма (электромагнитная индукция — Фарадей, 1831; правило Ленца — Э. Х.Ленц,1833, и др.), обобщение открытых электромагнитных явлений в трудах Дж. К. Максвелла (1872), систематическое изучение свойств ферромагнетиков и парамагнетиков (А. Г. Столетов,1872; П. Кюри, 1895, и другие) заложили основы современной макроскопической теории М.

Микроскопический подход к изучению М. стал возможен после открытия электронно-ядерной структуры атомов. На основе классической электронной теории Х. А. Лоренца П. Ланжевен в 1905 построил теорию диамагнетизма (он создал также квазиклассическую теорию парамагнетизма). В 1892 Б. Л. Розинг и в 1907 П. Вейс высказали идею о существовании внутреннего молекулярного поля, обусловливающего свойства ферромагнетиков. Открытие электронного спина и его магнетизма (С. Гаудсмит,Дж. Ю. Уленбек,1925), создание последовательной теории микроскопических явлений — квантовой механики — привело к развитию квантовой теории диа-, пара- и ферромагнетизма. На основе квантовомеханических представлений (пространственного квантования) Л. Бриллюэн в 1926 нашёл зависимость намагниченности парамагнетиков от внешнего магнитного поля и температуры. Ф. Хунд в 1927 провёл сравнение экспериментальных и теоретических значений эффективных магнитных моментов ионов в различных парамагнитных солях, что привело к выяснению влияния электрических полей парамагнитного кристалла на «замораживание» орбитальных моментов ионов — как было установлено, намагниченность кристалла определяется почти исключительно спиновыми моментами (В. Пенни и Р. Шлепп; Дж. Ван Флек, 1932). В 30-х годах была построена квантомеханическая теория магнитных свойств свободных электронов (Парамагнетизм Паули, 1927; Ландау диамагнетизм,1930). Существенное значение для дальнейшего развития теории парамагнетизма имело предсказанное Я. Г. Дорфманом (1923) и затем открытое Е. К. Завойским (См. Завойский) (1944) явление электронного парамагнитного резонанса (См. Электронный парамагнитный резонанс) (ЭПР).

Созданию квантовой теории ферромагнетизма предшествовали работы немецкого физика Э. Изинга (1925, двумерная модель ферромагнетиков), Дорфмана (1927, им была доказана немагнитная природа молекулярного поля), В. Гейзенберга(1926, квантовомеханический расчёт атома гелия), В. Гейтлера и Ф. Лондона (1927, расчёт молекулы водорода). В двух последних работах был использован открытый в квантовой механике эффект обменного (электростатического) взаимодействия электронов (П.Дирак,1926) в оболочке атомов и молекул и установлена его связь с магнитными свойствами электронных систем, подчиняющихся Ферми — Дирака статистике (Паули принципу). Квантовая теория ферромагнетизма была начата работами Я. И. Френкеля (См. Френкель) (1928, коллективизированная модель) и Гейзенберга (1928, модель локализованных спинов). Рассмотрение ферромагнетизма как квантового кооперативного явления (Ф. Блох, Дж. Слейтер,1930) привело к открытию спиновых волн (См. Спиновые волны). В 1932—1933 Л. Неель и Л. Д. Ландау предсказали существование антиферромагнетизма. Изучение новых классов магнитных веществ — антиферромагнетиков и ферритов — позволило глубже понять природу М. Была выяснена роль магнитоупругой энергии в происхождении энергии магнитной анизотропии, построена теория доменной структуры и освоены методы её экспериментального изучения.

Развитию М. в значительной мере способствовало создание новых экспериментальных методов исследования веществ. Нейтронографические методы позволили определить типы атомных магнитных структур. Ферромагнитный резонанс, первоначально открытый и исследованный в работах В. К. Аркадьева (1913), а затем Дж. Гриффитса (1946), и антиферромагнитный резонанс (К. Гортер и другие, 1951) позволили начать экспериментальные исследования процессов релаксации магнитной, а также дали независимый метод определения эффективных полей анизотропии в ферро- и антиферромагнетиках.

Ядерный магнитный резонанс (Э. Пёрселл и др., 1945) и Мёссбауэра эффект (1958) значительно углубили наши знания о распределении спиновой плотности в веществе, особенно в металлических ферромагнетиках. Наблюдение рассеяния нейтронов и света позволили для ряда веществ определить спектры спиновых волн. Параллельно с этими экспериментальными работами развивались и различные аспекты теории М.: теория магнитной симметрии кристаллов, ферромагнетизм коллективизированных электронов, теория фазовых переходов (См. Фазовый переход) II рода и критических явлений (См. Критические явления),а также модели одномерных и двумерных ферро- и антиферромагнетиков.

Развитие физики магнитных явлений привело к синтезированию новых перспективных магнитных материалов: ферритов для ВЧ и СВЧ-устройств, высококоэрцитивных соединений типа SmCo₅(см. Магнит постоянный),прозрачных ферромагнетиков и др.

Лит.:Тамм И. Е., Основы теории электричества, 7 издание, М., 1957; Ландау Л. Д. и Лифшиц Е. М., Электродинамика сплошных сред, М., 1959; Вонсовский С. В., Магнетизм, М., 1971; Пайерлс Р. Е., Квантовая теория твердых тел, перевод с английского, М., 1956; Дорфман Я. Г., Магнитные свойства и строение вещества, М., 1955; Киттель Ч., Введение в физику твердого тела, перевод с английского, 2 издание, М., 1962; Вонсовский С. В., Шур Я. С., ферромагнетизм, М. — Л., 1948; Поливанов К. М., ферромагнетики, М. — Л., 1957; Бозорт Р., Ферромагнетизм, перевод с английского, М., 1956; Маттис Д., Теория магнетизма. Введение в изучение кооперативных явлений, перевод с английского, М., 1967; Туров Е. А., физические свойства магнитоупорядоченных кристаллов, М., 1963; Vleck J. Н. van, The theory of electric and magnetic susceptibilities, Oxf., 1932; Backer R., Doring W., Ferromagnetismus, B., 1939; Magnetism, ed. G. T. Rado and Н. Suhl, v. 1, v. 2, pt. A — B, v. 3, v. 4, N. Y., 1963—66; Goodenough J., Magnetism and the chemical bond, N. Y. — L., 1963.

С. В. Вонсовский.

магнетизм—физическое полеstrong вызывать что субъект чего электрический токstrong магнитное поле вызывается движущимся электрическим зарядом и действует на движущийсяэлектрическ...Идеографический словарь русского языка
магнетизм—МАГНЕТИЗМ от греч. magnetis магнит проявляется в макромасштабах как взаимодействие между электрич. токами между токами и магнитами т. е. телами с магнитным моментом iи м...Большая советская энциклопедия
магнетизм—м. magnetismo тж. перен. магнетизм личности il magnetismo della personalita Итальянорусский словарь. Синонимы аппетитность внушение геомагнетизм гипноз гипнотизация гипн...Большой итальяно-русский и русско-итальянский словарь
магнетизм—магнетизм м Magnetismus m неизм. земной магнетизм Erdmagnetismus mСинонимы аппетитность внушение геомагнетизм гипноз гипнотизация гипнотизирование гипнотизм магнитность п...Большой немецко-русский и русско-немецкий словарь
магнетизм—мMagnetismus m неизм.земной магнетизм Erdmagnetismus m аппетитность внушение геомагнетизм гипноз гипнотизация гипнотизирование гипнотизм магнитность приманчивость сила т...Большой немецко-русский и русско-немецкий словарь
магнетизм—м.magnetismo mem тж. перен.й магнетиuзм физ.em magnetismo terrestre...Большой русско-испанский словарь
магнетизм—сущ. муж. рода только ед. ч.магнетизм уem...Большой русско-украинский словарь
магнетизм—м. magntisme m земной магнетизм magntisme terrestre...Большой русско-французский словарь
магнетизм—м.magntisme mземной магнетизм magntisme terrestre аппетитность внушение геомагнетизм гипноз гипнотизация гипнотизирование гипнотизм магнитность приманчивость сила термом...Большой французско-русский и русско-французский словарь
магнетизм—от греч. magnetis магнит раздел физики изучающийвзаимодействие движущихся электрически заряженных частиц тел или частицтел с магнитным моментом осуществляемое магнитным...Большой энциклопедический словарь II
магнетизм—МАГНЕТИЗМ от греч. magnetis магнит раздел физики изучающий взаимодействие движущихся электрически заряженных частиц тел или частиц тел с магнитным моментом осуществляем...Большой Энциклопедический словарь V
магнетизм—у ч.i Властивсть магнту а також провдника з електричним струмом або електричних зарядв притягати чи вдштовхувати деяк тла.Земний магнетизм магнтне поле Земл та навколоз...Великий тлумачний словник (ВТС) сучасної української мови
магнетизм—магнетизм у...Дзвона чи дзвону? або -А (-Я) чи -У (-Ю) в родовому відмінку
магнетизм—от греч. magnetis магнит раздел физики изучающий взаимодействие движущихся электрически заряж. частиц тел или частиц тел с магн. моментом осуществляемое магн. полем. О...Естествознание. Энциклопедический словарь
магнетизм—от греческого magnetis магнит от Magnetis lithos буквально камень из Магнесии древнего города в Малой Азии раздел физики изучающий взаимодействие микрочастиц или тел об...Иллюстрированный энциклопедический словарь
магнетизм—МАГНЕТИЗМ а м. magntisme m. strong. Свойство некоторых тел магнитов притягивать к себе или отталкивать от себя другие тела.em БАС.Магнетизм есть всеобще имя различным сво...Исторический словарь галлицизмов русского языка
магнетизм—рус. см. мыкънатислик...Крымскотатарско-русский словарь II
магнетизм—Магнетизм Прекрасная тема для разговоров служит приманкой для женщин.Синонимы аппетитность внушение геомагнетизм гипноз гипнотизация гипнотизирование гипнотизм магнитнос...Лексикон прописных истин
магнетизм—а м.em Свойство магнита а также проводника с электрическим током притягивать к себе или отталкивать от себя некоторые тела. .strong спец.em Совокупность явлений связанных...Малый академический словарь
магнетизм—МАГНЕТИЗМ Magnetism сила действующая между телами приведенными в особое намагниченное состояние выражающаяся в их взаимном притяжении или отталкивании а также учение о м...Морской словарь
магнетизм—корень МАГНЕТ суффикс ИЗМ нулевое окончаниеОснова слова МАГНЕТИЗМВычисленный способ образования слова Суффиксальный МАГНЕТ ИЗМ Слово Магнетизм содержит следующие мор...Морфемный разбор слова по составу
магнетизм—Начальная форма Магнетизм винительный падеж единственное число мужской род неодушевленное...Морфологический разбор существительных
магнетизм—магнетизм...Мұнай-газ терминдерінің орысша-қазақша сөздігі
магнетизм—МАГНЕТИЗМstrong свойства вещества или электрических токов связанные с силовым полем МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ и с полярностью север юг магнитными полюсами. Все вещества обладают т...Научно-технический энциклопедический словарь
магнетизм—от греч. Magnetis lithos букв. камень из Магнесии Magnesia древний город в в Малой Азии учение о магнитных свойствах тел и магнитных явлениях совокупность магнитных я...Начала современного естествознания
магнетизм—магнетизм м. а Свойство некоторых тел магнитов притягивать к себе или отталкивать от себя другие тела. б перен. устар. Притягательная покоряющая сила воздействия. Сов...Новый толково-словообразовательный словарь русского языка
магнетизм—магнетизм магнетизм а...Орфографический словарь
магнетизм—u м аппетитность внушение геомагнетизм гипноз гипнотизация гипнотизирование гипнотизм магнитность приманчивость сила термомагнетизм...Орфографический словарь русского языка
магнетизм—магнетизм менник чоловчого роду...Орфографічний словник української мови
магнетизм—магнетизм...Орысша-қазақша «Энергетика» терминологиялық сөздік
магнетизм—физ. магнетизм...Осетинско-русский словарь
магнетизм—magntisme...Политехнический русско-французский словарь
магнетизм—магнетизм магнетизмы магнетизма магнетизмов магнетизму магнетизмам магнетизм магнетизмы магнетизмом магнетизмами магнетизме магнетизмах...Полная акцентуированная парадигма по Зализняку
магнетизм—Орфографическая запись слова магнетизм Ударение в слове магнетизм Деление слова на слоги перенос слова магнетизм Фонетическая транскрипция слова магнетизм [мгнитизм] Хар...Полный фонетический разбор слов
магнетизм—Магнетизм му мов...Правописний словник Голоскевича
магнетизм—Сила в природе и человеке. В первом случае он представляет посредник вызывающий различные феномены притяжения полярности и т.д. В последнем он становится животным магнети...Религиозные термины
магнетизм—магнетизм зму. Животный тизм тваринний магнетизм....Російсько-український словник (Українська академія наук)
магнетизм—магнетизм аСинонимы аппетитность внушение геомагнетизм гипноз гипнотизация гипнотизирование гипнотизм магнитность приманчивость сила термомагнетизм...Русский орфографический словарь
магнетизм—М мн. нет maqnetizm . fiz. maqnit xasssi . fiz. maqnit hadislri haqqnda elm . khn. hipnoz qvvsi земной магнетизм fiz. yer maqnetizmi....Русско-азербайджанский словарь
магнетизм—магнетизм м.umagnetismатомный магнетизм atomic magnetismестественный магнетизм natural [spontaneous] magnetismземной магнетизм terrestrial [earth] magnetismиндуцирован...Русско-английский политехнический словарь
магнетизм—м. животный магнетизм...Русско-английский психологический словарь
магнетизм—магнетизм м.i. magnetism земной магнетизм terrestrial magnetism . отдел физикиi magnetics...Русско-английский словарь
магнетизм—магнетизм м. magnetism земной магнетизм terrestrial magnetism....Русско-английский словарь II
магнетизм—m. аппетитность внушение геомагнетизм гипноз гипнотизация гипнотизирование гипнотизм магнитность приманчивость сила термомагнетизм...Русско-английский словарь математических терминов
магнетизм—м. галактический магнетизм геликоидальный магнетизм двумерный магнетизм естественный магнетизм звздный магнетизм земной магнетизм зонный магнетизм кооперативный магнетизм...Русско-английский словарь по физике
магнетизм—magnetism атомный магнетизм естественный магнетизм индуцированный магнетизм магнетизм зонный остаточный магнетизм собственный магнетизм ядерный магнетизмСинонимы аппетитн...Русско-английский технический словарь
магнетизм—N...Русско-армянский словарь
магнетизм—Магнетызм...Русско-белорусский словарь
магнетизм—физ.i магнетызм муж.i...Русско-белорусский словарь II
магнетизм—mgnessg аппетитность внушение геомагнетизм гипноз гипнотизация гипнотизирование гипнотизм магнитность приманчивость сила термомагнетизм...Русско-венгерский словарь
магнетизм—аппетитность внушение геомагнетизм гипноз гипнотизация гипнотизирование гипнотизм магнитность приманчивость сила термомагнетизм...Русско-ивритский словарь
магнетизм—magnetismo...Русско-итальянский медицинский словарь
магнетизм—м. magnetismo m атомный магнетизм естественный магнетизм животный магнетизм звздный магнетизм земной магнетизм индуцированный магнетизм молекулярный магнетизм наведнный ...Русско-итальянский политехнический словарь
магнетизм—магнетизм. магнитты былыстарды жиынтыы. учение магнит былыстары туралы лм...Русско-казахский словарь
магнетизм—м. . магнетизм магниттик кубулуштар жнндг окуу . магнетизм магниттик кубулуштардын жыйындысы земной магнетизм жер магнетизми....Русско-киргизский словарь
магнетизм—cxng cl наукаem cxu земной магнетизм аппетитность внушение геомагнетизм гипноз гипнотизация гипнотизирование гипнотизм магнитность приманчивость сила термомагнетизм...Русско-китайский словарь
магнетизм—Mqnatislik...Русско-крымскотатарский словарь
магнетизм—мыкънатислик...Русско-крымскотатарский словарь II
магнетизм—magntisms...Русско-латышский словарь
магнетизм—Соронзон чанар татах хчувдис...Русско-монгольский словарь
магнетизм—Magnetismus Magnetkraft...Русско-немецкий политехнический словарь
магнетизм—Magnetismus...Русско-немецкий словарь по химии и химической технологии
магнетизм—Magnetismus...Русско-немецкий химический словарь
магнетизм—магнетизмм ....Русско-новогреческий словарь
магнетизм—magnetisme аппетитность внушение геомагнетизм гипноз гипнотизация гипнотизирование гипнотизм магнитность приманчивость сила термомагнетизм...Русско-норвежский словарь
магнетизм—мmagnetismo m земной магнетизм аппетитность внушение геомагнетизм гипноз гипнотизация гипнотизирование гипнотизм магнитность приманчивость сила термомагнетизм...Русско-португальский словарь
магнетизм—Магнетизмmagnetisi sumaku usumaku ед....Русско-суахили словарь
магнетизм—manyetizma земной магнетизм yer magnetizmas аппетитность внушение геомагнетизм гипноз гипнотизация гипнотизирование гипнотизм магнитность приманчивость сила термомагнет...Русско-турецкий словарь
магнетизм—астр. физ. магнетизм му атомный магнетизм естественный магнетизм земной магнетизм наведнный магнетизм остаточный магнетизм планетный магнетизм Синонимы аппетитность...Русско-украинский политехнический словарь
магнетизм—magntisme...Русско-французский словарь по химии
магнетизм—magnetisace magnetismus magnetizace magnetinost pitalivost...Русско-чешский словарь
магнетизм—.strong hpnoos.strong magnetism...Русско-эстонский словарь
магнетизм—магнетизмСинонимы аппетитность внушение геомагнетизм гипноз гипнотизация гипнотизирование гипнотизм магнитность приманчивость сила термомагнетизм...Русское словесное ударение
магнетизм—МАГНЕТИЗМ животный магнетизм название принятое в XVIIXVIII вв. для обозначения способности живых существ воспринимать влияние других существ предметов и небесных тел а т...Словарь астрологических терминов
магнетизм—МАГНЕТИЗМ новолатинск. magnetismus от лат. magnes магнит а Способность магнита притягивать железо b Животный магнетизм или месмеризм существует в каждом человеке и при из...Словарь иностранных слов русского языка
магнетизм—МАГНЕТИЗМ ни а м.iФр. magntisme непоср. и через нем. Magnetismus.Свойство магнита притягивать и отталкивать другие тела.Магнетизм есть всеобщее имя различным свойствам ...Словарь русского языка XVIII в
магнетизм—магнетизм внушение сила гипноз аппетитность гипнотизация гипнотизирование гипнотизм приманчивость Словарь русских синонимов. магнетизм . см. гипноз. . см. привлекательнос...Словарь синонимов II
магнетизм—магнетизм внушение сила гипноз аппетитность гипнотизация гипнотизирование гипнотизм приманчивость...Словарь синонимов
магнетизм—магнетизм ч. гр. магнесйський сукупнсть властивостей явищ притягування вдштовхування тощо яка виявляться у взамод мж електричними струмами мж струмами магнтами мкрочаст...Словник іншомовних слів
магнетизм—магнетизм вд грец. магнесйський сукупнсть властивостей явищ притягування вдштовхування тощо яка виявляться у взамод мж електричними струмами мж струмами магнтами мкро...Словник іншомовних слів Мельничука
магнети́зм—МАГНЕТИЗМ у ч. . Властивсть магнту а також провдника з електричним струмом або електричних зарядв притягати чи вдштовхувати деяк тла. Земний магнетизм Магнетизм Земл а в...Словник української мови в 11 томах
магнетизм—МАГНЕТИЗМ у ч. фз. Властивсть магнта а також провдника з електричним струмом або електричних зарядв притягати чи вдштовхувати деяк тла.Електрика й магнетизм складов част...Словник української мови у 20 томах
магнетизм—МАГНЕТИЗМ от греческого magnetis магнит от Magnetis lithos буквально камень из Магнесии древнего города в Малой Азии раздел физики изучающий взаимодействие микрочастиц ...Современная энциклопедия
магнетизм—МАГНЕТИЗМ от греч . magnetis магнит раздел физики изучающий взаимодействие движущихся электрически заряженных частиц тел или частиц тел с магнитным моментом осуществляе...Современный энциклопедический словарь
магнетизм—Магнетизм magnetism ряд явлений связанных с магнитными полями.[ГОСТ IEC . Международный электротехнический словарь. Часть . Электрические и магнитные устройства]...Терминологический словарь автоматизации строительства и производственных процессов
магнетизм—магнетизм [см. магнит] учение о магнитных явлениях и магнитных свойствах тел совокупность магнитных явлений земной м. магнитное поле земли и околоземного космического...Толковый словарь иностранных слов
магнетизм—МАГНЕТИЗМ а.м. . Совокупность явлений связанных с действиемсвойств магнита спец. Земной м. . перен. Притягательная сила устар.М. чьихн. слов взгляда. II прил. магнетическ...Толковый словарь Ожегова
магнетизм—МАГНЕТИЗМ магнетизма мн. нет м. от греч. magnetis магнит. . Свойство магнита в знач. физ. . Учение о магнитных явлениях физ. . То же что Животный магнетизм устар. см. н...Толковый словарь русского языка II
магнетизм—магнетизм магнетизм а м. Совокупность явлений связанных с действием свойств магнита спец. Земной м. перен. Притягательная сила устар. М. чьихн. слов взгляда.прил. магнети...Толковый словарь русского языка II
магнетизм—МАГНЕТИЗМ а.м. . Совокупность явлений связанных с действием свойств магнита спец. Земной м. . перен. Притягательная сила устар. М. чьихнибудь слов взгляда. прилагательно...Толковый словарь русского языка
магнетизм—у ч. Властивсть магнту а також провдника з електричним струмом або електричних зарядв притягати чи вдштовхувати деяк тла. Земний магнетизм магнтне поле Земл та навколо...Толковый словарь украинского языка
магнетизм—Ударение в слове магнетизмУдарение падает на букву иБезударные гласные в слове магнетизм...Ударение и правописание
магнетизм—астр. физ. магнетизм...Украинско-русский политехнический словарь
магнетизм—magnetismземний магнетизм terrestrial magnetism роздл фзикиem magnetics перен.em розм.em hypnotism...Українсько-англійський словник
магнетизм—...Українсько-грузинський словник (Георгій Чавчанідзе)
магнетизм—Magnetisme...Українсько-датський словник
магнетизм—em Земний магнетизм...Українсько-китайський словник
магнетизм—Magnetisme...Українсько-норвезький словник
магнетизм—[mahnetyzm]...Українсько-польський словник
магнетизм—у m magnetyzm...Українсько-польський словник (Мар'ян Юрковський, Василь Назарук)
магнетизм—Magnetism...Українсько-шведський словник
магнетизм—Rzeczownik магнетизм m magnetyzm m...Универсальный русско-польский словарь
магнетизм—Явища властивост матер повязан з взамодю тл через магнтне поле напр.em взамодя мж магнтами або провдником через який проходить електричний струм утворюючи магнтне поле ...Універсальний словник-енциклопедія
магнетизм—явища властивост матер повязан з взамодю тл через магнтне поле напр. взамодя мж магнтами або провдником через який проходить електричний струм утворюючи магнтне поле та...УСЕ (Універсальний словник-енциклопедія)
магнетизм—особая форма взствия между электрич. токами между токами и магнитами т. е. телами с магнитным моментом и между магнитами раздел физики изучающий это взаимодействие и свв...Физическая энциклопедия
магнетизм—магнетизм магнетизмы магнетизма магнетизмов магнетизму магнетизмам магнетизм магнетизмы магнетизмом магнетизмами магнетизме магнетизмах Источник Полная акцентуированная п...Формы слова
магнетизм—Тег Там Таз Нит Низ Нети Неизм Нега Намет Назем Наз Мина Мим Миг Миаз Метина Метиз Метан Мета Мент Мена Мезим Мезга Меганит Мег Мга Матине Мат Мант Манизм Мание Манг Ман ...Электронный словарь анаграмм русского языка
магнетизм—Магнетизм Свойства магнитов. i Наиболее характерное магнитное явление притяжение магнитом кусков железа известно со времен глубокой древности. Однако в Европе вплоть д...Энциклопедический словарь
магнетизм—[magnetism] . Совокупность явлений связанных с взаимодействием движущихся электрически заряженных частиц обладающих магнитными моментами. Магнитное взаимодействие реализ...Энциклопедический словарь по металлургии
магнетизм—Свойства магнитов.em Наиболее характерное магнитное явление притяжение магнитом кусков железа известно со времен глубокой древности. Однако в Европе вплоть до XII столе...Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона