Đường cong từ nhiệt

Đường cong từ nhiệt

Đường cong từ nhiệt (tiếng Anh: thermomagnetic curve) là thuật ngữ trong ngành từ học, chỉ đường cong mô tả sự

phụ thuộc nhiệt độ của độ từ hóa của các vật liệu từ. Đường cong này cịn có tên là đường cong dạng Weiss. Đối với các chất ở trạng thái sắt từ, từ độ phụ thuộc vào nhiệt độ theo hàm Brillouin cho bởi [1] :

với: là magneton Bohr, đơn vị của mômen từ , là mật độ, là nhiệt độ,

là từ trường. là hàm phụ thuộc nhiệt độ của độ cứng sóng spin, chỉ số tới hạn (x = 3/2 với sắt với cơ chế sóng spin, hoặc x = 5/2 cho các cơ chế khác). Một cách gần đúng, ở gần lân cận nhiệt độ Curie, đường cong từ nhiệt có thể khai triển thành hàm đơn giản hơn, ví dụ như theo mơ hình sóng spin:

với A là hằng số.

Đối với các chất ở trạng thái thuận từ, độ từ hóa phụ thuộc vào nhiệt độ theo định luật Curie-Weiss:

với N là mật độ nguyên tử, là mômen từ nguyên tử, là cảm ứng từ và hằng số Boltzmann.

với N là mật độ nguyên tử, là mômen từ nguyên tử, là cảm ứng từ và hằng số Boltzmann.

với N là mật độ nguyên tử, là mômen từ nguyên tử, là cảm ứng từ và hằng số Boltzmann. trong từ trường ở nhiệt độ bắt đầu từ nhiệt độ thấp (thấp hơn nhiều so với các nhiệt độ trật tự từ: nhiệt độ Curie, nhiệt độ Néel...). Đây là một kỹ thuật hiệu quả nhất cho phép xác định chính xác các nhiệt độ chuyển pha và các loại chuyển pha trong vật liệu.

Đường cong từ nhiệt FC và ZFC ZFC và FC là chữ ký hiệu của

‘’Zero-Field Cooled’’ và ‘’Field

Cooled’’ là chỉ kỹ thuật đo đường cong từ nhiệt đặc biệt hơn so với kỹ thuật đo đường cong từ nhiệt thông thường. Trong kỹ thuật này, ban đầu chất được làm nóng lên trên nhiệt độ Curie, sau

đó làm lạnh về nhiệt độ thấp dưới nhiệt độ Curie và sau đó mới tiến hành đo đường cong từ nhiệt. Nếu trong quá trình làm lạnh, ta có đặt từ trường ngồi, ta có đường cong từ nhiệt FC, nếu khơng đặt từ trường ngồi, ta có đường cong ZFC. Hai đường cong này thường được đo liên tục và rất hữu hiệu trong việc xác định các hiệu ứng từ đặc biệt, ví dụ như hiệu ứng thủy tinh-spin (spin-glass). Điểm khác biệt quan trọng nhất của nó so với kỹ thuật đo từ nhiệt