EMANの物理学 過去ログ No.6218 〜

 ● 酸化物強磁性体の磁化特性について

  投稿者:駅伝君 - 2009/01/02(Fri) 13:54  No.6218 
明けましておめでとうございます!今年もこの場を成長の場の一つとして活用させていただきます。

 強磁性フェライトNi(1−x)ZnxFe2O4(0.1≦x≦0.7)について質問です。
 この試料1gをを室温(20℃前後)にて磁場Hext中に置き最大の磁化Mを測定します。ご周知の通り、このときのH−Mのグラフはヒステリシス曲線を描きます。そして、ここから最大の磁化を求めることができます。
 ここで質問なのですが、0.1≦x≦0.4までは磁化の最大値が単調増加していくのですが、これ以降のxに対しては単調減少していきます。これはどうしてなのでしょうか?スピネル構造とやらが関係しているらしいのですが・・・
 どなたか回答いただければ幸いです。
 

  投稿者:hirota - 2009/01/03(Sat) 17:04  No.6222 
http://www.hakusuitech.jp/J/info/download.php?prm=1161338700-859175.pdf

  投稿者:駅伝君 - 2009/01/03(Sat) 21:40  No.6225 
>hirotaさん
 参考URLありがとうございます。

 疑問点がいくつか残っています。

 FeがA、B両方の位置に入れることは分かりましたが、NiやZnはどうなのでしょう?磁化のないZn(反強磁性体・・・という認識でよろしいでしょうか?)がAの位置にFeの代わりに入り、差分となるスピンの減少になっているとうことですが、これならそのZnの数が多ければ多いほど磁化は増えていくのではないでしょうか?実際は実験の結果が指し示す通りそのようにはなっていないので、そうも単純にいかず、NiやZnがある条件を満たした場合に(Xが0.5程度よりも大きくなったときに)他の位置への移動が起こりえるのかと思うのですが・・・具体的に言えば、

「Aの位置にあったZnがBに移動し、Aの位置にあったFe、もしくはNi、もしくはその両方がAに移動する。そして結果的に全体の磁化が減少に転じる」

のような現象が起こっていると予想できると思います。あくまでも定性的な解釈にとどまってしまいますが。一体どうなっているのでしょうか。
 記載して頂いたURLの内容が本当ならば、xが小さいときに磁化が小さい理由と、xが大きいときに磁化が小さい理由は構造的な意味で考えれば異なるということでしょう。ただ、その細かい構造の変化の仕方が分かりません。。。

  投稿者:nomercy - 2009/01/04(Sun) 12:40  No.6226 
本題とは関係ないですが、
非磁性と反強磁性は別物ですので注意。

  投稿者:凡人 - 2009/01/04(Sun) 22:42  No.6227 
単純に、以下に即して云えば、
http://www.hakusuitech.jp/J/info/download.php?prm=1161338700-859175.pdf
「xが小さいときに磁化が小さい理由」は、「Bの磁化を打ち消す効果が減」らないから。
「xが大きいときに磁化が小さい理由」は、亜鉛が「磁性を持っていない」から、ということにならないでしょうか?