Большая Советская Энциклопедия (ФЕ)
Шрифт:
Рис. 1. Схематическое изображение ферримагнитного упорядочения линейной цепочки магнитных ионов разных сортов с элементарными магнитными моментами m1 и m2 . М1 =Nm1 и М2 = Nm2 — намагниченности 1-й и 2-й подрешёток (N — число ионов данного сорта в единице объёма). Суммарная намагниченность J = М1 — М2 .
Рис. 3. Температурная зависимость обратной магнитной восприимчивости 1/c: 1 — парамагнетика с c = С/Т; 2 — ферромагнетика с c = С/(Т — Q); 3 — антиферромагнетика с c = С/(Т + Q); 4 — ферримагнетика.
Рис. 2. Типичное расположение ионов в ферримагнитном кристалле: С — немагнитный анион; А, B' и В" — магнитные катионы 1-й и 2-й подрешёток. Основное косвенное взаимодействие между А и B', В" —
Ферримагнетики
Ферримагне'тики, вещества, в которых при температурах ниже Кюри точки существует ферримагнитное упорядочение магнитных моментов ионов (см. Ферримагнетизм ). Большинство Ф. – это ионные кристаллы, содержащие магнитные ионы различных элементов или одного элемента, но либо имеющие разную валентность, либо находящиеся в разных кристаллографических позициях. Наиболее обширный класс хорошо изученных Ф. образуют ферриты . Из других ферримагнитных кристаллов следует отметить группу гексагональных двойных фторидов (RbNiF3 , CsNiF3 , TlNiF3 , CsFeF3 ), особенно интересных тем, что они являются прозрачными в оптической области. К Ф. принадлежит также ряд сплавов и интерметаллических соединений. В большинстве случаев это – вещества, содержащие атомы редкоземельных элементов. В частности, особый интерес представляет соединение типа RMe5 , где R – редкоземельный ион, Me – ион группы железа (например, GdCo5 ; см. Магнит постоянный ).
Ф. применяются в качестве сердечников высокочастотных контуров в радиотехнике, невзаимных элементов в СВЧ-технике, элементов памяти в ЭВМ и для создания постоянных магнитов.
Лит. см. при статьях ферримагнетизм , Ферриты .
А. С. Боровик-Романов.
Ферримагнитный резонанс
Ферримагни'тный резона'нс, одна из разновидностей электронного магнитного резонанса. Ф. р. проявляется как резкое возрастание поглощения ферримагнетиком энергии электромагнитного излучения при определённых (резонансных) значениях частоты (и определённой напряжённости приложенного (внешнего) магнитного поля H. Наличие в ферримагнетиках нескольких магнитных подрешёток (см. ферримагнетизм ) приводит к существованию нескольких ветвей Ф. р. Ветви Ф. р. соответствуют возбуждению резонансных колебаний векторов намагниченности подрешёток как относительно друг друга, так и относительно вектора H. Низкочастотная ветвь Ф. р. соответствует возбуждению прецессии вектора результирующей намагниченности образца J в эффективном поле Нэф, которое определяется внешним полем, полями анизотропии и размагничивающими полями. Прецессия происходит таким образом, что не нарушается антипараллельность подрешёток; тогда n = gэфНэф . Этот вид Ф. р. ничем не отличается от ферромагнитного резонанса и поэтому в научной литературе часто пользуются только этим термином для описания как ферро-, так и ферримагнитного резонанса. Специфика Ф. р. проявляется здесь лишь в изменении значения магнитомеханического отношения gэф. В простейшем случае ферримагнетика с двумя подрешётками, имеющими намагниченности M1 и M2 , gэф = (M1 – M2 )/(M1 /g1 – M2 /g2 ) (здесь g1 и g2 – магнитомеханического отношения для подрешёток).
Высокочастотные ветви Ф. р. соответствуют таким видам прецессии векторов намагниченности подрешёток, при которых нарушается их антипараллельность. Эти ветви Ф. р. иногда называют обменными резонансами. Их частоты пропорциональны обменным полям, действующим между подрешётками: n = gaJ , где a – константа обменного взаимодействия . Эти частоты расположены в инфракрасном диапазоне электромагнитного спектра. Более сложным и менее изученным является вопрос о Ф. р. в ферримагнетиках с неколлинеарным расположением векторов намагниченности подрешёток, а также вопрос о Ф. р. вблизи точки компенсации (т. е. вблизи температуры, при которой суммарная намагниченность образца равна нулю).
Лит. см. при ст. Ферримагнетизм .
А. С. Боровик-Романов.
Феррит
Ферри'т (от лат. ferrum – железо), структурная составляющая сплавов железа, представляющая собой твёрдый раствор углерода и легирующих элементов в a-железе. Кристаллическая решётка – объёмноцентрированный куб (ОЦК). Растворимость углерода в Ф. 0,02–0,03% (по массе) при 723 °С, а при комнатной температуре 10– 6 –10– 7 %. Растворимость легирующих элементов может быть весьма значительной или неограниченной. Легирование Ф. в большинстве случаев приводит к его упрочнению. Нелегированный Ф. относительно мягок, пластичен, сильно ферромагнитен до 768–770 °С. Микростроение, размеры зерна и субструктура Ф. зависят от условий его образования при полиморфном g ® a-превращении.
Лит.: Вочвар А. А,, Металловедение, 5 изд., М., 1956; Бунин К, П., Баранов А. А., Металлография, М., 1970.
Р. И. Энтин.
Ферритдиодная ячейка
Ферритдио'дная яче'йка , импульсный элемент устройств автоматики и вычислительной техники, выполненный на одном или нескольких кольцевых ферритовых сердечниках с прямоугольной петлей гистерезиса и полупроводниковом диоде (рис. ). Сердечник запоминает ив течение некоторого времени хранит информацию в двоичном коде; диод выполняет главным образом функции разделительного элемента. Запись и считывание информации производятся импульсами тока, подаваемыми соответственно в обмотки записи (входные) и считывания (опросные). Из нескольких Ф. я., соединённых определённым образом, можно собрать логический элемент , регистр , пороговый элемент . Ф. я. применялись в 50-х гг. 20 в., например в ЭВМ и некоторых устройствах автоматики; в 60-х гг. вытеснены более совершенными ферриттранзисторными ячейками .
Лит.: Ионов И. П., Магнитные элементы дискретного действия, М., 1968; Бардиж В. В., Магнитные элементы цифровых вычислительных машин, 2 изд., М, 1974.
Схема простейшей ферритдиодной ячейки: ФС — ферритовый сердечник; Д — диод; wз — обмотка записи; wс — обмотка считывания (опроса); wвых — выходная обмотка (обмотка связи).
Ферритин
Феррити'н (от лат. ferrum – железо), сложный белок (металлопротеид), в котором запасается железо в организме животных и человека. Содержится в печени, селезёнке, костном мозге и слизистой оболочке кишечника. Впервые обнаружен чехосл. учёным Лауфбергером (1934) в печени животных. Ф. – наиболее богатое железом соединение в живых организмах: на один аминокислотный остаток белка приходится около одного атома трёхвалентного железа. В отличие от гемопротеидов , железо в Ф. не входит в состав гема, а находится в комплексе с полимерным неорганическим соединением (FeO·OH)18 (FeO·OPO3 H3 ), прочно связанным с белком. Молекулярная масса Ф. 747 000; после отщепления железа образуется т. н. аноферритин с молекулярной массой 465 000. Ф. обладает антигенной активностью. Ф., находящийся в слизистой оболочке кишечника, регулирует всасывание железа него поступление в кровь. Высвобождение Fe происходит под действием восстановителя – аскорбиновой кислоты (витамина С). Поступающее в кровь железо переносится трансферрином в печень и др. органы, где его избыток связывается апоферритином. Fe, входящее в состав Ф., необходимо для синтеза гемоглобина , цитохромов и др. железосодержащих соединений. При повышении потребности организма в железе происходит быстрое расщепление Ф. костного мозга, печени и селезёнки.
Н. Н. Чернов.
Ферритовая антенна
Ферри'товая анте'нна,магнитная антенна с сердечником из феррита . Высокая магнитная восприимчивость ферритов позволяет изготовлять Ф. а. с размерами, существенно меньшими, чем у обычной (без сердечника) рамочной антенны , при одинаковых индуктируемых в них эдс.
Ферритовая матрица
Ферри'товая ма'трица, часть запоминающего устройства в виде прямоугольной рамки из изоляционного материала, внутри которой размещаются ферритовые сердечники , пронизанные изолированными проводами. Провода присоединены к контактным выводам, расположенным в 1 или 2 ряда по сторонам рамки. Конструктивно рамка может иногда содержать две части: для размещения элементов дешифрации адреса ячейки запоминающего устройства (транзисторов, импульсных трансформаторов, полупроводниковых диодов, резисторов и др.) и запоминающих элементов – ферритовых сердечников, число которых в одной Ф. м. может быть до нескольких десятков тысяч. Схема Ф. м. (расположение сердечников и проводов) определяется организацией выборки (поиска нужной ячейки), считывания и записи информации (см. Ферритовое запоминающее устройство ). При разработке Ф. м. основное внимание уделяется уменьшению электрических помех, возникающих в проводах из-за наличия индуктивных и ёмкостных связей между ними. Для снижения уровня помех (или их компенсации) провода (обмотки) записи и считывания группируют в секции, прокладывают по специально разработанной схеме и т.д. Число проводов, пронизывающих сердечники, в зависимости от принятой организации выборки может быть 2, 3 или 4. На рис. показана матрица запоминающего устройства с плоской выборкой. Основные требования, предъявляемые к Ф. м.: минимальные реактивные сопротивления обмоток выборки, записи и считывания информации для сокращения времени прохождения сигналов по ним; максимальная надёжность контактов, паек, изоляции (особенно в местах пересечения проводов) и сердечников; взаимозаменяемость; возможность автоматической прошивки сердечников.