Изучение явления гистерезиса ферромагнетиков (примеры решения задач), страница 3

          АНАЛИЗ. Висмут относится к диамагнитным веществам, поэтому естественно, что при внесении образца в магнитное поле он будет испытывать силу магнитного выталкивания. Сам диамагнитный эффект мал, но зафиксирован может быть. Обращаем внимание, что магнитное поле неоднородно и это обстоятельство должно быть учтено в решении.

          РЕШЕНИЕ. Предположим, что вектор магнитной индукции направлен так, как показано на рисунке. За положительное направление оси х выберем направление вертикали, совпадающее с направлением . Образец в магнитном поле приобретает магнитный момент , где  – напряженность магнитного поля (магнитную проницаемость вещества полагаем ). Объем образца . На образец со стороны магнитного поля действует сила , сонаправленная с вектором .

          В проекции на ось х, имеем

.

          Максимальное значение силы  надеется из условия , которое нас приводит к уравнению . Из него находим .

          Из этого условия уточняем константу

 м^–2.

          Максимальное значение диамагнитного эффекта составляет

.

          Откуда и получаем:

.

          Проверка размерности:

.

          Соотношение размерностей выполнено.

          Расчет:

.

          ОТВЕТ:  (у диамагнетиков ). Результат близок к табличному значению .

ЗАДАЧА 5. При замещении железа в магнетике  ионами двухвалентных металлов  период решетки практически не изменяется. Вычислить намагниченность насыщения ферритов, образованных этими металлами. Число ионов в единице объема принять одинаковым для всех ферритов и равным .

РЕШЕНИЕ. Известно, что ферриты представляют собой магнитные материалы, структура которых включает в себя две подрешетки с дальним магнитным порядком, при этом намагниченность подрешеток является противоположной. Известно также, что указанные в условии задачи варианты замещения ведут к образованию ферритов типа обращенной шпинели. Остов кристаллической решетки образован анионами , катионы  занимают октаэдрические позиции, а катионы  – тетраэдрические позиции, что и отражено в структурной формуле (см. ниже). Часть катионов  находится в октаэдрических позициях (рис. 3.5.1).