Ферромагнетики, вещества (как правило, в твёрдом кристаллическом состоянии), в которых ниже определённой температуры (Кюри точкиQ) устанавливается ферромагнитный порядок магнитных моментов атомов или ионов (в неметаллических кристаллах) или моментов коллективизированных электронов (в металлических кристаллах, см.(смотри) Ферромагнетизм). Среди химических элементов ферромагнитны переходные элементы Fe, Со и Ni (3 d-металлы) и редкоземельные металлы Gd, Tb, Dy, Но, Er (табл. 1).
Табл. 1. — Ферромагнитные металлы
Металлы
Q, К
Js0, гс*
Fe
1043
1735,2
Co
1403
1445
Ni
631
508,8
Gd
289
1980
Tb
223
2713
Dy
87
1991,8
Ho
20
3054,6
Er
19,6
1872,6
* Js0 – намагниченность единицы объёма при абсолютном нуле температуры.
Для 3d-металлов и Gd характерна коллинеарная ферромагнитная атомная структура, а в остальных редкоземельных Ф. – неколлинеарная (спиральная и др.; см.(смотри) Магнитная структура). Ферромагнитны также многочисленные металлические бинарные и более сложные (многокомпонентные) сплавы и соединения упомянутых металлов между собой и с др. неферромагнитными элементами, сплавы и соединения Cr и Mn с неферромагнитными элементами (т. н. Гейслеровы сплавы), соединения ZrZn2 и ZrxM1-x Zn2 (где М – это Ti, Y, Nb или Hf, 0 £ x £1), Au4V, Sc3In и др. (табл. 2), а также некоторые соединения металлов группы актинидов (например, UH3).
Табл. 2. — Ферромагнитные соединения
Соединения
Q, К
Соединения
Q, К
Fe3AI
743
TbN
43
Ni3Mn
773
DyN
26
FePd3
705
EuO
77
MnPt3
350
MnB
578
CrPt3
580
ZrZn2
35
ZnCMn3
353
Au4V
42–43
AlCMn3
275
Sc3ln
5–6
Особую группу Ф. образуют сильно разбавленные растворы замещения парамагнитных атомов, например Fe или Со в диамагнитной матрице Pd. В этих веществах атомные магнитные моменты распределены неупорядоченно (при наличии ферромагнитного порядка отсутствует атомный порядок). Ферромагнитный порядок обнаружен также в аморфных (метастабильных) металлических сплавах и соединениях, аморфных полупроводниках, в обычных органических и неорганических стеклах, халькогенидах (сульфидах, селенидах, теллуридах) и т.п. Число известных неметаллических Ф. пока невелико. Это, например, ионные соединения типа La1-x CaxMnO5(0,4 > x > 0,2), EuO, Eu2SiO4, EuS, EuSe, EuI2, CrB3 и т.п. У большинства из них точка Кюри лежит ниже 1 К. Только у соединений Eu, халькогенидов, CrB3 значение Q ~ 100 К.
