однодоменные частицы

ОДНОДОМЕННЫЕ ЧАСТИЦЫ - ферро-, ферри- и слабоферромагнитпые частицы малых размеров (меньше критического r_с, см. ниже), в к-рых образование магнитной доменной структуры невыгодно энергетически.
Однородно намагниченному состоянию массивного образца размером, большим r_с, соответствует большая магнитостатическая энергиягде M_S - намагниченность насыщения, V - объем образца, N - численный фактор, зависящий от формы образца. При переходе в многодоменное состояние понижается настолько, что полная энергия образца оказывается меньше его энергии в однодоменном состоянии. Именно с этим выигрышем в энергии ( ) и связано существование многодоменного состояния в массивных образцах. Однако указанный выигрыш в энергии уменьшается с уменьшением линейных размеров образца. Это связано с тем, что при образовании доменов к полной магн. энергии образца добавляется энергия доменных стенокк-рая при уменьшении размеров образца г уменьшается медленнее, чем Следовательно, начиная с нек-рого размера образца r = r_с выигрыш в энергии, связанный с уменьшением становится меньше проигрыша в энергии, связанного с образованием доменных стенок. Т. о., в частицах с rr_с энергетически выгодным оказывается однодоменпое состояние. Величину r наз.критическим размером однодоменности.
На возможность существования О. ч. впервые обратили внимание Я. И. Френкель и Я. Г. Дорфман (1930).
Значение r_с для разных магн. материалов заключено в пределах 10^-2 - 10^-6 см.
Для образования однородного состояния вовсе не обязательно, чтобы малыми были все размеры образца. В однодоменном состоянии может находиться, напр., магнитно-одноосный образец в виде тонкого и бесконечно длинного цилиндра с осью, параллельной оси лёгкого намагничивания. То же относится и к тонким магнитным плёнкам с толщиной меньше нек-рой критической, но с безграничными размерами в плоскости, параллельной поверхности.
Из-за больших энергетнч. барьеров между разл. магн. состояниями однодоменное состояние частиц, напр. в нулевом внеш. магн. поле Н, может быть метастабильным. В связи с этим, являясь однодомеиными при Н = 0, частицы не обязательно остаются таковыми при изменении направления намагниченности под влиянием Н. На это впервые обратил внимание Е. И. Кондорский (1952), к-рый ввёл понятие "абсолютной однодоменности". Абсолютно однодоменными являются частицы с размерами r < r₀ (r₀ - размер абсолютно однодоменной частицы), в к-рых при любых значениях и направлениях Ннамагниченность остаётся однородной по всему объёму образца.

Аналитич. выражение размера r₀ для сферич. ферромагн. частицы было найдено У. Брауном (W. F. Brown) в 1957. В этой ф-ле А - обменный параметр, x₁ = 2,08. Для Fe (А = 0,8 х 10^-6 эрг/см, M_S = 1700 Гс) r₀ = 53,5 А. Возможность существования О. ч. имеет важное практич. значение, напр., для изготовления высокоэнергоёмких пост. магнитов, получаемых путём прессования конгломератов однодоменных частиц, а также для магн. записи информации.

Лит.: Вонсовский С. В., Магнетизм, М., 1971; Браун У. Ф., Микромагнетнзм, пер. с англ., М., 1979.

Б. Н. Филиппов.