ФЕРРИТЫ

химические соединения окиси железа Fe₂O₃с окислами других металлов. У многих Ф. сочетаются высокая намагниченность и полупроводниковые или диэлектрические свойства, благодаря чему они получили широкое применение как Магнитные материалы в радиотехнике, радиоэлектронике, вычислительной технике.

В состав Ф. входят Анионы кислорода O^2-, образующие остов их кристаллической решётки; в промежутках между ионами кислорода располагаются Катионы Fe³⁺, имеющие меньший радиус, чем анионы O^2-,и катионы Me^k+металлов, которые могут иметь радиусы различной величины и разные валентностиk.Существующее между катионами и анионами кулоновское (электростатическое) взаимодействие приводит к формированию определённой кристаллической решётки и к определённому расположению в ней катионов. В результате упорядоченного расположения катионов Fe³⁺и Me^k+Ф. обладают Ферримагнетизмом и для них характерны достаточно высокие значения намагниченности и точек Кюри. Различают Ф.-шпинели, Ф.-гранаты, ортоферриты и гекса ферриты.

Ферриты-шпинел и имеют структуру минерала Шпинелисобщей формулой MeFe₂O₄,где Me – Ni²⁺, Co²⁺, Fe²⁺, Mn²⁺, Mg²⁺,Li¹⁺, Cu²⁺. Элементарная ячейка Ф.-шпинели представляет собой куб, образуемый 8 молекулами MeOFe₂O₃и состоящий из 32 анионов O^2-, между которыми имеется 64 тетраэдрических (А) и 32 октаэдрических (В)промежутков, частично заселённых катионами Fe³⁺и Me²⁺(рис.1). В зависимости от того, какие ионы и в каком порядке занимают промежуткиАиВ,различают прямые шпинели (немагнитные) и обращенные шпинели (ферримагнитные). В обращенных шпинелях половина ионов Fe³⁺находится в тетраэдрических промежутках, а в октаэдрических промежутках – 2-я половина ионов Fe³⁺и ионы Me²⁺. При этом намагниченностьM_Aоктаэдрической подрешётки больше тетраэдрическойM_B,что приводит к возникновению ферримагнетизма.

Ферриты-гранаты редкоземельных элементов R³⁺(Gd³⁺, Tb³⁺, Dy³⁺, Ho³⁺, Er³⁺, Sm³⁺, Eu³⁺) и иттрия Y³⁺имеют кубическую структуру граната с общей формулой R₃Fe₅O₁₂. Элементарная ячейка Ф.-гранатов содержит 8 молекул R₃Fe₅O₁₂; в неё входит 96 ионов O^2-, 24 иона R³⁺и 40 ионов Fe³⁺. В Ф.-гранатах имеется три типа промежутков, в которых размещаются катионы: большая часть ионов Fe³⁺занимает тетраэдрические (d),меньшая часть ионов Fe³⁺– октаэдрические (я) и ионы R³⁺–додекаэдрические места (с). Соотношение величин и направлений намагниченностей катионов, занимающих промежуткиd, а, с,показано нарис. 2.

Ортоферритами называют группу Ф. с орторомбической кристаллической структурой. Их образуют редкоземельные элементы или иттрий по общей формуле RFeO₃-. Ортоферриты изоморфны минералу Перовскиту (см. Изоморфизм). По сравнению с Ф.-гранатами они имеют небольшую намагниченность, т.к. обладают неколлинеарным антиферромагнетизмом (слабым ферромагнетизмом (См. Слабый ферромагнетизм)) и только при очень низких температурах (порядка нескольких К и ниже) – ферримагнетизмом.

Ферриты гексагональной структуры (гексаферриты) имеют общую формулу MeO (Fe₂O₃), где Me – ионы Ba, Sr или Pb. Элементарная ячейка кристаллической решётки гексаферритов состоит из 38 анионов O^2-, 24 катионов Fe³⁺и 2 катионов Me²⁺(Ba²⁺, Sr²⁺или Pb²⁺). Ячейка построена из двух шпинельных блоков, разделённых между собой ионами Pb²⁺(Ba²⁺или Sr²⁺), O^2-и Fe³⁺. Если окиси железа и бария спекать совместно с соответствующими количествами следующих металлов: Mn, Cr, Со, Ni, Zn, то можно получить ряд новых оксидных ферримагнетиков.

Некоторые гексаферриты обладают высокой коэрцитивной силой (См. Коэрцитивная сила) и применяются для изготовления постоянных магнитов. Большинство Ф. со структурой шпинели, феррит-гранат иттрия и некоторые гексаферриты используются как Магнитно-мягкие материалы.

При введении примесей и создании нестехеометричности состава (переменности состава как по катионам, так и по кислороду) электрическое сопротивление Ф. изменяется в широких пределах. Ф. в полупроводниковой технике не применяются из-за низкой подвижности носителей тока. Синтез поликристаллических Ф. осуществляется по технологии изготовления керамики (См. Керамика). Из смеси исходных окислов прессуют изделия нужной формы, которые подвергают затем спеканию при температурах от 900 °С до 1500 °С на воздухе или в специальных газовых средах.

Монокристаллические Ф. выращиваются методами Чохральского, Вернейля и др. (см. Монокристалл).

Лит.:Рабкин Л. И., Соскин С. А., Эпштейн Б. Ш., Ферриты. Строение, свойства, технология производства, Л., 1968; Смит Я., Вейн Х. Ферриты, пер. с англ., М., 1962; Гуревич А. Г., Магнитный резонанс в ферритах и антиферромагнетиках, М., 1973.

К. П. Белов.

Рис. 1. Кристаллическая структура ферритов-шпинелей: а — схематическое изображение элементарной ячейки шпинельной структуры (ее удобно делить на 8 равных частей — октантов); б — расположение ионов в смежных октантах ячейки (заштрихованном и белом), белые кружки — ионы О^2-, чёрные — ионы металла в октаэдрических и тетраэдрических промежутках; в — ион металла в тетраэдрическом промежутке; г — ион металла в октаэдрическом промежутке.

Рис. 2. Схематическое изображение величин и направлений векторов намагниченности катионов, образующих магнитные подрешётки d, а и c в ферритах-гранатах.

ферриты—ФЕРРИТЫ химич. соединения окиси железа FesubOsub с окислами других металлов. У многих Ф. сочетаются высокая намагниченность и полупроводниковые или диэлектрич. свойства б...Большая советская энциклопедия
ферриты—неметаллич. тврдые магнитные материалыi по хим. составу соединения оксида железа FesubOsub с оксидами др. металлов делятся на Ф.шпинели MFesubOsub М никель кобальт марг...Большой энциклопедический политехнический словарь
ферриты—неметаллические твердые магнитные материалы ферримагнетики химические соединения оксидов главным образом переходных металлов соксидом железа. Применяют ферриты со структу...Большой энциклопедический словарь II
ферриты—ФЕРРИТЫ неметаллические твердые магнитные материалы ферримагнетики химические соединения оксидов главным образом переходных металлов с оксидом железа. Применяют ферриты ...Большой энциклопедический словарь III
ферриты—ФЕРРИТЫ неметаллические твердые магнитные материалы ферримагнетики химические соединения оксидов главным образом переходных металлов с оксидом железа. Применяют ферриты...Большой Энциклопедический словарь V
ферриты—неметаллич. тв. магн. материалы ферримагиетики хим. соединения оксидов гл. обр. переходных металлов с оксидом железа. Применяют Ф. со структурой шпинели т. н. феррошпине...Естествознание. Энциклопедический словарь
ферриты—корень ФЕРР суффикс ИТ окончание Ы Основа слова ФЕРРИТВычисленный способ образования слова Суффиксальный ФЕРР ИТ Ы Слово Ферриты содержит следующие морфемы или ча...Морфемный разбор слова по составу
ферриты—ферриты феррито...Русско-таджикский словарь
ферриты—ФЕРРИТЫ неметаллические твердые магнитные материалы ферримагнетики химические соединения оксидов главным образом переходных металлов с оксидом железа. Применяют ферриты ...Современный энциклопедический словарь
ферриты—от лат. ferrum железо в прямом смысле хим. соединения окиси железа FeO с окислами др. металлов в более широком понимании сложные окислы содержащие железо и др. элемент...Физическая энциклопедия
ферриты—сложные оксиды железаШ с более основными оксидами др. металлов. Иногда Ф. наз. вообще все ферримагнетикиi независимо от их хим. природы. Практически важные Ф. относятся к...Химическая энциклопедия
ферриты—ФЕРРИТЫ неметаллические твердые магнитные материалы ферримагнетики химические соединения оксидов главным образом переходных металлов с оксидом железа. Применяют ферриты...Энциклопедический словарь естествознания
ферриты—[ferrites] химическое соединение FesubOsub с оксидами других металлов полученных чаще всего переокислением Feсодержащих оксидных расплавов. К ферритам относят ферритышпи...Энциклопедический словарь по металлургии