Магнетизм (від грецького magnetis — магніт), виявляється в макромасштабах як взаємодія між електричними струмами, між струмами і магнітами (тобто тілами з магнітним моментом ) і між магнітами. У найбільш загальному вигляді М. можна визначити як особливу форму матеріальних взаємодій, що виникають між рухомими електрично зарядженими частками. Передача магнітного взаємодії, що реалізовує зв'язок між просторово-розділеними тілами, здійснюється особливим матеріальним носієм — магнітним полем . Воно є поряд з електричним полем одним з проявів електромагнітної форми руху матерії (див. Електромагнітне поле ) . Між магнітним і електричним полями немає повній симетрії. Джерелами електричного поля є електричні заряди, якими володіють елементарні частки, — електрони, протони, мезони та інші. Аналогічних магнітних зарядів доки не спостерігали в природі, хоча гіпотези про їх існування висловлювалися (див. Магнітний монополь ) .
Джерелом магнітного поля є рухомий електричний заряд, тобто електричний струм . В атомних масштабах для електронів і нуклонів (протонів, нейтронів) є два типи мікроскопічних струмів — орбітальні, пов'язані з переносним рухом центру тягарі цих часток, і спини (див. Спин ) , пов'язані з внутрішніми мірами свободи їх руху.
Кількісною характеристикою М. часток є їх орбітальний і спин магнітні моменти (позначаються М-коди ) . Оскільки всі мікроструктурні елементи речовин — електрони, протони і нейтрони — володіють магнітними моментами, то і будь-які їх комбінації — атомні ядра і електронні оболонки — і комбінації їх комбінацій, тобто атоми, молекули і макроскопічні тіла, можуть в принципі бути джерелами магнетизму. Таким чином, М. речовин має універсальний характер.
Відомі два основні ефекти дії зовнішнього магнітного поля на речовини. По-перше, діамагнітний ефект, що є наслідком закону індукції Фарадея (див. Індукція електромагнітна ) : зовнішнє магнітне поле завжди створює в речовині такий індукційний струм, магнітне поле якого направлене проти початкового поля (Лінь правило ) . Тому створюваний зовнішнім полем діамагнітний момент речовини завжди негативний по відношенню до цього поля.
По-друге, якщо атом володіє відмінним від нуля магнітним моментом (спином, орбітальним або тим і іншим), то зовнішнє поле прагнутиме орієнтувати його уздовж свого напряму. В результаті виникає паралельний полю позитивний момент який називають парамагнітним.
Істотний вплив на магнітні властивості речовини можуть надати також внутрішні взаємодії (електричної і магнітної природи) між атомними магнітними моментами. В деяких випадках завдяки цим взаємодіям виявляється енергетично вигідніше, щоб в речовині існував мимовільний (не залежний від зовнішнього поля) атомний магнітний порядок. Речовини, в яких атомні магнітні моменти розташовані паралельно один одному, називаються феромагнетиками ; відповідно антиферомагнетиками називаються речовини, в яких сусідні атомні моменти розташовані антіпараллельно. Складність атомної структури речовин, побудованих з величезного числа атомів, приводить до практично невичерпної різноманітності їх магнітних властивостей. При розгляді магнітних властивостей речовин для останніх використовують загальний термін — «магнетики». Взаємозв'язок магнітних властивостей речовин з їх немагнітними властивостями (електричними, механічними, оптичними і т.д.) дозволяє дуже часто використовувати дослідження магнітних властивостей як джерело інформації про внутрішню структуру мікрочасток і тіл макроскопічних розмірів. Широкий діапазон явищ М., що тягнеться від М. елементарних часток до М. космічних тіл (Землі Сонця, зірок і інших), обумовлює велику роль М. в явищах природи, в науці і техніці.
Макроскопічний опис магнітних властивостей речовин зазвичай проводиться в рамках теорії електромагнітного поля (див. Максвелла рівняння ) , термодинаміки і статистичної фізики . Одній з основних макроскопічних характеристик магнетика, що визначають його термодинамічний стан, є вектор намагніченості J (сумарний магнітний момент одиниці об'єму магнетика). Досвід показує, що вектор J є функція напруженості магнітного поля Н. Графічно залежність J ( Н ) зображається кривою намагнічення, що має різний вигляд в різних магнетиків. У ряді речовин між J і Н існує лінійна залежність J = c Н, де c — магнітна сприйнятливість (в діамагнетіков c < 0, в парамагнетиків c > 0). У феромагнетиків c зв'язане з Н нелінійно; у них сприйнятливість залежить не лише від температури Т і властивостей речовини, але і від поля Н.
Термодинамічно намагніченість J магнетика визначається через потенціал термодинамічний Ф ( Н, Т, р ) по формулі
(тут р — тиск). У свою чергу, розрахунок Ф ( Н, Т, р ) заснований на співвідношенні Гіббса — Богуславського Ф = — kt ln Z ( H, T ), де до — Больцмана постійна, Z ( Н, Т ) —статистична сума .
Із загальних положень класичної статистичної фізики витікає, що електронні системи (без врахування їх квантових властивостей) не можуть володіти термодинамічно стійким магнітним моментом (теорема Бору — Ван-Льовен — Терлецкого), але це протіворечит досвіду. Квантова механіка, що пояснила стійкість атома, дала пояснення і М. атомів і макроскопічних тіл.
М. атомів і молекул обумовлений магнітними моментами спинів їх електронів, рухом електронів в оболонках атомів і молекул (так званим орбітальним М.), М. спину і орбітального нуклонів ядер. У багатоелектронних атомах складання орбітальних і спинів магнітних моментів виробляється за законами просторового квантування: результуючий магнітний момент визначається повним кутовим квантовим числом j і рівний
Магнітні властивості речовин визначаються природою атомних носіїв М. і характером їх взаємодій. Про істотний вплив цих взаємодій на магнітні властивості говорить, в частковості, порівняння магнітних властивостей ізольованих атомів різних елементів. Так, в атомів інертних газів (Не, Ar, Ne і інших) електронні оболонки магнітно нейтральні (їх сумарний магнітний момент дорівнює нулю). У зовнішньому магнітному полі інертні гази проявляють діамагнітниє властивості (див. Діамагнетизм ) . Електронна оболонка атомів лужних металів (Li, Na, До і інших) володіє лише спином магнітним моментом валентного електрона, орбітальний момент цих атомів дорівнює нулю. Пари лужних металів парамагнітни (див. Парамагнетизм ) . В атомів перехідних металів (Fe, З, Ni і інших) спостерігаються, як правило, великі магнітні моменти спинів і орбітальних, обумовлені недобудованими d- і f- шарами їх електронної оболонки (див. Атом ) .
Сильна залежність М. речовин від характеру зв'язку між мікрочастками (носіями магнітного моменту) приводить до того, що речовина незмінного хімічного складу залежно від зовнішніх умов, а також кристалічної або фазової структури (наприклад, міри впорядкування атомів в сплавах і т.п.) може володіти різними магнітними властивостями. Наприклад, Fe, З, Ni в кристалічному стані нижче певної температури (Кюрі точки ) володіють феромагнітними властивостями; вище за точку Кюрі вони ці властивості втрачають (див. Феромагнетизм ) .
Кількісне взаємодія між атомними носіями М. в речовині можна охарактеризувати велічиной енергії e вз цього взаємодії, розрахованою на окрему пару часток — носіїв магнітного моменту. Енергію e вз , обумовлену електричною і магнітною взаємодією мікрочасток і залежну від їх магнітних моментів, можна зіставити з величинами енергій інших атомних взаємодій: з енергією магнітного моменту m в в деякому ефективному магнітному полі Н ефф , тобто з e н = m в Н ефф , і з середньою енергією теплового руху часток при деякій ефективній критичній температурі T до , тобто з e Т = kt до . При значеннях напруженості зовнішнього поля Н < Н ефф або при температурах Т < Т до сильно виявлятимуться магнітні властивості речовини, обумовлені e вз , — внутрішніми взаємодіями атомних носіїв М. (так званий «сильний» М. речовин). Навпаки, в областях Н >> Н ефф ілі Т >> Т до домінуватимуть зовнішні чинники — температура або поле, що пригнічують ефекти внутрішньої взаємодії («слабкий» М. речовин). Ця класифікація формальна, оскільки не розкриває фізичної природи Н ефф і T до . для повного з'ясування фізичної природи магнітних властивостей речовини необхідно знати не лише величину енергії e вз в порівнянні з e Т або e Н , але також і її фізичне походження і характер магнітного моменту носіїв (орбітальний або спин). Якщо виключити випадок ядерного М., в якому виявляється ефект ядерних взаємодій, то в електронних оболонках атомів і молекул, а також в електронній системі речовин, що конденсують (рідини кристали) діють 2 типи сил — електричні і магнітні. Мірою електричної взаємодії може служити електростатична енергія e ел двох електронів, що знаходяться на атомній відстані (а = 10 -8 см ): e ел ~ е 2 /a ~ 10 -12 ерг (тут е — заряд електрона). Мірою магнітної взаємодії служить енергія зв'язку двох мікрочасток, що володіють магнітними моментами mв і що знаходяться на відстані а, тобто e магн ~ m 2 в /а 3 ~ 10 -16 ерг. Таким чином, e ел перевершує енергію e магн принаймні на три порядки.
У зв'язку з цим збереження намагніченості феромагнетиками (Fe, З, Ni) до температур Т ~ 1000 До може бути обумовлено лише електричною взаємодією, оскільки при енергії e магн ~ 10 -16 ерг тепловий рух зруйнувала б орієнтуюча дія магнітних сил вже при 1 К. На основі квантової механіки було показано, що поряд з кулонівською електростатичною взаємодією заряджених часток існує також чисто квантове електростатичне обмінна взаємодія, залежне від взаємної орієнтації магнітних моментів електронів. Таким чином, ця частину електричної за своєю природою взаємодії надає істотний вплив на магнітний стан електронних систем. Зокрема, ця взаємодія сприяє впорядкованій орієнтації магнітних моментів атомних носіїв М. Верхній межа енергії обмінної взаємодії e про ~ 10 -13 ерг.
Значення e про > 0 відповідає паралельній орієнтації атомних магнітних моментів, тобто мимовільній (спонтанною) намагніченості тіл (феромагнетиків). При e про < 0 має місце тенденція до антипаралельної орієнтації сусідніх магнітних моментів, характерної для атомної магнітної структури антиферомагнетиків. Викладене дозволяє провести наступну фізичну класифікацію М. речовин.
I. Магнетизм слабовзаїмодействующих часток (e вз << m в Н або e вз << кТ )
А. Преобладаніє діамагнетизму. До речовин з діамагнітнимі властивостями відносяться: а) всі інертні гази, а також гази, атоми або молекули яких не мають власного результуючого магнітного моменту. Їх магнітна сприйнятливість негативна і дуже мала по абсолютній величині [молярна сприйнятливість з ~ —(10 -7 —10 -5 )]; від температури вона практично не залежить; би) органічні сполуки з неполярним зв'язком, в яких молекули або радикали або не мають магнітного моменту, або парамагнітний ефект в них пригнічений діамагнітним; в цих з'єднань з ~ —10 -6 і також практично не залежить від температури, але володіє помітною анізотропією (див. Магнітна анізотропія ) ; в) речовини в тих, що конденсують фазах — рідкою і кристалічною: деякі метали (Zn, Au, Hg та інші); розчини, сплави і хімічні сполуки (наприклад, галоїди) з переважанням діамагнетизму іонних остовів (іони, подібні до атомів інертних газів, — Li + , Be 2+ , A1 3+ , Cl - і т.п.). М. цієї групи речовин схожий на М. «класичних» діамагнітних газів.
Б. Преобладаніє парамагнетизму характерний: а) для вільних атомів, іонів і молекул, що володіють результуючим магнітним моментом. Парамагнітни гази O 2 , NO, пари лужних і перехідних металів. Сприйнятливість їх c> 0 мала по величині (~ 10 -3 —10 -5 ) і при не дуже низьких температурах і не дуже сильних магнітних полях (m в Н/кТ << 1) не залежить від поля, але істотно залежить від температури, для з має місце Кюрі закон з = С/ Т, де З — постійна Кюрі; б) для іонів перехідних елементів в рідких розчинах, а також в кристалах за умови, що магнітно-активні іони слабо взаємодіють один з одним і їх найближче оточення у фазі, що конденсує, слабо впливає на їх парамагнетизм. За умови m в Н/кТ << 1 їх сприйнятливість не залежить від Н, але залежить від Т — має місце Кюрі — Вейс закон з = C’/( T — D), де C’ і D — константи речовини; у) для ферро- і антиферомагнітних речовин вище точки Кюрі q .
II. Магнетизм електронів провідності в металах і напівпровідниках
А. Парамагнетізм електронів провідності в металах (парамагнетизм спину) спостерігається в лужних (Li, До, Na та інші), лужноземельних (Ca, Sr, Ba, Ra) і перехідних металів (Pd, Pt), а також в металів Sc, Ti, V. Сприйнятливість їх мала (з ~ 10 -5 ), не залежить від поля і слабо міняється з температурою. В ряду металів (Cu, Ag, Au і інших) цей парамагнетизм маскується сильнішим діамагнетизмом іонних остовів.
Б. Діамагнетізм електронів провідності в металах (Ландау діамагнетизм ) властивий всім металам, але, як правило, його маскує або сильніший електронний парамагнетизм спину, або діа- або парамагнетизм іонних остовів.
В. Пара- і діамагнетизм електронів провідності в напівпровідниках. В порівнянні з металами в напівпровідниках мало електронів провідності, але число їх зростає з підвищенням температури; з в цьому випадку також залежить від Т.
Р. М. надпровідників обумовлений електричними струмами, поточними в тонкому поверхневому шарі завтовшки ~10 -5 див. Ці струми екранують товщу надпровідника від зовнішніх магнітних полів, тому в масивному надпровіднику при Т< T до магнітне поле дорівнює нулю (Мейснера ефект ) .
III. Магнетизм речовин з атомним магнітним порядком (e вз >> m в Н або e вз >> кТ )
А. Ферромагнетізм має місце в речовинах з позитивною обмінною енергією (e про > 0): кристалах Fe, З, Ni, ряду рідкоземельних металів (Gd, Tb, Dy, Але, Er, Tm, Yb), сплавах і з'єднаннях за участю цих елементів, а також в сплавах Сг, Mn і в сполуках урану. Для феромагнетизму характерна мимовільна намагніченість при температурах нижче за точку Кюрі q, при T > q феромагнетики переходять або в парамагнітний, або в антиферомагнітний стан (останній випадок спостерігається, наприклад, в деяких рідкоземельних металах). Проте з досвіду відомо, що у відсутності зовнішнього поля феромагнітні тіла не володіють результуючою намагніченістю (якщо виключити вторинне явище залишковій намагніченості). Це пояснюється тим, що при Н = 0 феромагнетик розбивається на велике число мікроскопічних областей мимовільного намагнічення (доменів ) . Вектори намагніченості окремих доменів орієнтовані так, що сумарна намагніченість феромагнетика дорівнює нулю. У зовнішньому полі доменна структура змінюється, феромагнітний зразок набуває результуючої намагніченість (див. Намагнічення ) .
Б. Антіферромагнетізм має місце в речовинах з негативною обмінною енергією (e про < 0): кристалах Cr і Mn, ряду рідкоземельних металів (Ce, Рг, Nd, Sm, Eu), а також в багаточисельних з'єднаннях і сплавах за участю елементів перехідних груп.
В магнітному відношенні кристалічна решітка цих речовин розбивається на так звані магнітні підгратки, вектори мимовільної намагніченості J ki яких або антіпараллельни (колінеарний антиферомагнітний зв'язок), або направлені один до одного під кутами, відмінними від 0° і 180° (неколінеарний зв'язок, див.(дивися) Магнітна структура ) . Якщо сумарний момент всіх магнітних підграток в антиферомагнетику дорівнює нулю, то має місце антиферомагнетизм, що компенсується; якщо ж є відмінна від нуля різницева мимовільна намагніченість, то спостерігається антиферомагнетизм, що не компенсується, або феримагнетизм, який реалізується головним чином в кристалах оксидів металів з кристалічною решіткою типа шпінелі, граната, перовськита і інших мінералів (їх називають феритами ) . Ці тіла (зазвичай напівпровідники і ізолятори) по магнітних властивостях схожі на звичайні феромагнетики. При порушенні компенсації магнітних моментів в антиферомагнетиках із-за слабкої взаємодії між атомними носіями М. виникає дуже мала мимовільна намагніченість речовин (~ 0,1% від звичайних значень для ферро- і феримагнетиків). Такі речовини називаються слабкими феромагнетиками (наприклад, гематит a-fe 2 O 3 , карбонати ряду металів, ортоферріти і ін.).
Магнітне полягання ферро- або антиферомагнетика в зовнішньому магнітному полі Н визначається, окрім величини поля, ще і попередніми станами магнетика (магнітною передісторією зразка). Це явище називається гістерезисом . Магнітний гістерезис виявляється в неоднозначності залежності J від Н (в наявності петлі гістерезису). Завдяки гістерезису для розмагнічування зразка виявляється недостатнім усунути зовнішнє поле, при Н = 0 зразок збереже залишкову намагніченість J r . Для розмагнічування зразка потрібно прикласти зворотне магнітне поле H з , яке називається коерцитівной силою . Залежно від значення H з розрізняють магнітно-м'які матеріали ( H з < 800 а/м, або 10 е ) і магнітно-тверді, або висококоерцитівниє, матеріали ( H з > 4 ка/м, або 50 е ). J r і H з залежать від температури і, як правило, убувають з її підвищенням, прагнучи до нуля з наближенням Т до q.
Магнетизм в науці і техніці. Основними науковими проблемами сучасного учення о М. є з'ясування природи обмінної взаємодії і взаємодій, що обумовлюють анізотропію в різних типах магнітоупорядоченних кристалів; спектрів елементарних магнітних збуджень (магнонов ) і механізмів їх взаємодії між собою, а також з фононами (квантами коливань кристалічної решітки). Важливою проблемою залишається створення теорії переходу з парамагнітного у феромагнітний стан. Дослідження М. речовин широко застосовується в різних галузях науки як засіб вивчення хімічних зв'язків і структури молекул (магнетохімія ) . Вивчення діа- і парамагнітних властивостей газів, рідин, розчинів, з'єднань в твердій фазі дозволяє розібратися в деталях фізичних і хімічних процесів, що протікають в цих тілах, і в їх структурі. Вивчення магнітних динамічних характеристик (пара-, діа- і феромагнітний, електронний і ядерний резонанси і релаксації) допомагає зрозуміти кінетику багатьох фізичних і физико-хімічних процесів в різних речовинах (див. Магнітний резонанс ) . Інтенсивно розвивається магнітобіологія .
До найважливіших проблем М. космічних тіл відносяться: з'ясування походження магнітних полів Землі, планет, Сонця, зірок (зокрема, пульсарів ) , позагалактичних радіоджерел (радіогалактик, квазарів і ін.), а також ролі магнітних полів в космічних процесах.
Основні технічні вживання М. знаходить в електротехніку, радіотехніку, електроніці, приладобудуванні, електронних рахунково-вирішальних пристроях, морській, авіаційній і космічній навігації, геофизичних методах розвідки корисних копалини, автоматиці і телемеханіці. У техніці широке вживання знайшли також магнітна дефектоскопія і магнітні методи контролю. Магнітні матеріали йдуть на виготовлення магнітопроводів генераторів, моторів, трансформаторів, реле, магнітних підсилювачів, елементів магнітної пам'яті, стрілок компасів, стрічок магнітного запису і так далі.
Історія вчення про магнетизм. Перші письмові свідоцтва о М. (Китай) мають давність більш ніж двотисячоліття. У них згадується про вживання природних постійних магнітів як компас. У роботах старогрецьких і римських учених є згадка про тяжіння і відштовхування природних магнітів і про намагнічення у присутності магніта залізної тирси (наприклад, в Лукреция в поеме «Про природу речей», 1 століття до н.е.(наша ера)). У епоху середньовіччя в Європі став широко застосовуватися магнітний компас (з 12 століття), були зроблені спроби експериментального вивчення взаємодії магнітів різної форми (Пьер Перегрін де Марікур, 1269). Результати досліджень М. в епоху Відродження були узагальнені в праці В. Гильберта «Про магніт магнітних тілах і про великий магніт — Землю» (1600). Гільберт показав, зокрема, що Земля — магнітний диполь, і довів неможливість роз'єднання двох різнойменних полюсів магніта. Далі учення о М. розвивалося в роботах Р. Декарта, Ф. Епінуса, Ш. Кулона . Декарт був автором першої детальної метафізичної теорії М. і геомагнетизму («Початки філософії», частина 4, 1644); він виходив з існування особливої магнітної субстанції, що обумовлює своєю присутністю і рухом М. тіл.
В трактаті «Досвід теорії електрики і магнетизму» (1759) Епінус підкреслив тісну аналогію між електричними і магнітними явищами. Ця аналогія, як показав Кулон (1785—1789), має певне кількісне вираження: взаємодія точкових магнітних полюсів підкоряється тому ж закону, що і взаємодія точкових електричних зарядів (Кулона закон ) . В 1820 Х. Ерстед відкрив магнітне поле електричного струму.
В тому ж році А. Ампер встановив закони магнітної взаємодії струмів, еквівалентність магнітних властивостей кругового струму і тонкого плоского магніта; М. він пояснював існуванням молекулярних струмів. У 30-х роках 19 століть До. Гаус і Ст Вебер розвинули математичну теорію геомагнетизму і розробили методи магнітних вимірів.
Новий етап у вивченні М. починається з робіт М. Фарадея, який дав послідовне трактування явищ М. на основі уявлень про реальність електро-магнітного поля. Ряд найважливіших відкриттів в області електромагнетизму (електромагнітна індукція — Фарадей, 1831; правило Ленца — Е. Х.Ленц, 1833, і ін.), узагальнення відкритих електромагнітних явищ в працях Дж. До. Максвелла (1872), систематичне вивчення властивостей феромагнетиків і парамагнетиків (А. Р. Столетов, 1872; П. Кюрі, 1895, та інші) заклали основи сучасній макроскопічній теорії М.
Мікроскопічний підхід до вивчення М. став можливий після відкриття електронно-ядерної структури атомів. На основі класичної електронної теорії Х. А. Лоренца П. Ланжевен в 1905 побудував теорію діамагнетизму (він створив також квазікласичну теорію парамагнетизму). У 1892 Би. Л. Розінг і в 1907 П. Вейс висловили ідею про існування внутрішнього молекулярного поля, що обумовлює властивості феромагнетиків. Відкриття електронного спину і його магнетизму (С. Гаудсміт, Дж. Ю. Уленбек, 1925), створення послідовної теорії мікроскопічних явищ — квантової механіки — привело до розвитку квантової теорії діа-, пара- і феромагнетизму. На основі квантовомеханічних представлень (просторового квантування) Л. Бріллюен в 1926 знайшов залежність намагніченості парамагнетиків від зовнішнього магнітного поля і температури. Ф. Хунд в 1927 провів порівняння експериментальних і теоретичних значень ефективних магнітних моментів іонів в різних парамагнітних солях, що привело до з'ясування впливу електричних полів парамагнітного кристала на «заморожування» орбітальних моментів іонів — як було встановлено, намагніченість кристала визначається майже моментами виключно спинів (В. Пенні і Р. Шлепп; Дж. Ван Флек, 1932). У 30-х роках була побудована квантомеханічеськая теорія магнітних властивостей вільних електронів (парамагнетизм Паулі, 1927; Ландау діамагнетизм, 1930). Істотне значення для подальшого розвитку теорії парамагнетизму мало передбачене Я. Р. Дорфманом (1923) і потім відкрите Е. До. Завойським (1944) явище електронного парамагнітного резонансу (ЕПР).
Створенню квантової теорії феромагнетизму передували роботи німецького фізика Е. Ізінга (1925, двовимірна модель феромагнетиків), Дорфмана (1927, їм була доведена немагнітна природа молекулярного поля), Ст Гейзенберга (1926, квантовомеханічний розрахунок атома гелію), Ст Гейтлера і Ф. Лондона (1927, розрахунок молекули водню). У двох останніх роботах був використаний відкритий в квантовій механіці ефект обмінної (електростатичного) взаємодії електронів (П.Дирак, 1926) в оболонці атомів і молекул і встановлений його зв'язок з магнітними властивостями електронних систем, що підкоряються Фермі, — Дираку статистиці (Паулі принципу ) . Квантова теорія феромагнетизму була почата роботами Я. І. Френкеля (1928, колективізована модель) і Гейзенберга (1928, модель локалізованих спинів). Розгляд феромагнетизму як квантового кооперативного явища (Ф. Бліх, Дж. Слейтер, 1930) привело до відкриття хвиль спинів . В 1932—1933 Л. Нєєль і Л. Д. Ландау передбачили існування антиферомагнетизму. Вивчення нових класів магнітних речовин — антиферомагнетиків і феритів — дозволило глибше зрозуміти природу М. Била з'ясована роль магнітопружної енергії в походженні енергії магнітної анізотропії, побудована теорія доменної структури і освоєні методи її експериментального вивчення.
Розвитку М. значною мірою сприяло створення нових експериментальних методів дослідження речовин. Нейтронографічеськие методи дозволили визначити типів атомних магнітних структур. Феромагнітний резонанс, спочатку відкритий і досліджений в роботах В. К. Аркадьева (1913), а потім Дж. Гріффітса (1946), і антиферомагнітний резонанс (К. Гортер та інші, 1951) дозволили почати експериментальні дослідження процесів релаксації магнітною, а т
