
* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
Ф µ — т. н. х и м и ч е с к и й п о т е н ц и а л, определяющий, насколько изменяются потенциалы термодинамические системы при изменении числа составляющих её частиц. Распределение Ферми—Дирака резко отличается от классического (если бы не принцип Паули, все частицы при абсолютном нуле температур просто собрались бы на уровне с нулевой энергией, как это имеет место для Бозе—Эйнштейна статистики). Это, в частности, означает, что даже при T = 0 электроны в металле не покоятся, а находятся в движении. Величина µ для ферми-газа при T = 0 является положительной, но с ростом температуры убывает и может изменить свой знак. При температурах, значительно превышающих вырождения температуру T0, все величины ni малы и описываются Больцмана статистикой. При T < T0 газ становится вырожденным. Важными применениями статистики Ферми—Дирака являются свойства электронного газа в металлах и полупроводниках, определяющего тепловые и электромагнитные свойства этих веществ. Исследование ферритов имеет особенно большое значение для техники, т. к. большинство ферритов благодаря своей «компенсационной» структуре являются диэлектриками или полупроводниками. Благодаря низким потерям на высоких частотах ферриты применяются как сердечники магнитопроводов в дросселях, трансформаторах, магнитных антеннах, а также для управления электромагнитными колебаниями в СВЧ-устройствах. ФЕРРОМАГНЕТИ´ЗМ, совокупность явлений, обусловленных существованием в среде такого магнитного упорядочения, при котором магнитные моменты атомов (ионов) вещества ориентируются параллельно (ферромагнитное упорядочение). JS ФЕ´РМИЙ, см. Актиноиды. ФЕРМИО´НЫ, элементарные частицы, атомные ядра, атомы, элементарные возбуждения (квазичастицы) в твёрдом теле, обладающие полуцелым спином [(1/2)ћ, (3/2)ћ, (5/2)ћ, ...]. Фермионы подчиняются Ферми—Дирака статистике, согласно которой в определённом квантовом состоянии (состоянии с определённым набором квантовых чисел) может находиться только один фермион данного типа. Этот принцип носит название Паули принципа (или принципа запрета). К фермионам относится электрон и др. лептоны, кварки, барионы (в т. ч. протон и нейтрон), атомные ядра с нечётным числом нуклонов, атомы с нечётной суммой числа нуклонов и электронов. То, что электрон является фермионом, обусловливает разнообразие хим. элементов. Кристаллическая решётка ферромагнетика ФЕРРИ´ТЫ, сложные окислы, содержащие железо и др. элементы. Большинство ферритов являются ферримагнетиками. Кристаллическая решётка ферримагнетика состоит из нескольких подрешёток с различными направлениями магнитного момента. (Ферро- и антиферромагнетики представляют собой частные случаи ферримагнетиков, когда решётка одна: у ферромагнетиков её магнитный момент ориентируется по направлению внешнего магнитного поля, а у антиферромагнетиков — против.) При нормальных условиях большинство ферримагнетиков ведут себя как парамагнетики: магнитные моменты частиц, из которых они состоят, ориентированы хаотично и суммарный магнитный момент равен нулю. Лишь при охлаждении ниже Кюри температуры их структура приобретает черты ферримагнитной упорядоченности. В простейшем ферримагнетике две подрешётки, образованные ионами противоположных знаков — магнитные моменты этих решёток, — направлены противоположно друг другу. В простейших случаях подрешётки могут быть образованы ионами одного элемента, но разной валентности либо ионами разных элементов, число которых различно. Суммарный магнитный момент определяется тем, какая из подрешёток «сильнее», т. е. содержит большее количество ионов. Вещества, в которых возникает ферромагнитное упорядочение, называются феррома г нети ка ми. К ним относятся элементы Fe, Co, Ni, Gd и их различные сплавы; соединения: EuO, CrTe, MnS, USe, CdCr2Se4 и др. Важное свойство ферромагнетиков заключается в том, что они обладают самопроизвольной намагниченностью, т. е. в той или иной степени являются постоянными магнитами. Во внешнем магнитном поле ферромагнетик может как намагничиваться, так и размагничиваться (в зависимости от направления поля, наличия либо отсутствия остаточной намагниченности образца и его магнитной полярности). Подробнее о намагничивании и размагничивании см. Гистерезис магнитный. Появление в ферромагнетиках атомного магнитного порядка обусловлено обменным взаимодействием, в результате которого спины соседних атомов или ионов устанавливаются параллельно друг другу. В отсутствие внешнего магнитного поля ферромагнетик разбивается на отдельные области, обладающие однородной спонтанной намагниченностью, — магнитные домены. Внутри каждого домена ферромагнетик намагничен до насыщения. Магнитные моменты этих доменов могут иметь различные направления. Поэтому в отсутствие внешнего магнитного поля суммарный момент ферромагнитного образца может быть различного знака или же равен нулю. При внесении в магнитное поле магнитные моменты доменов выстраиваются по полю или против него, в результате чего ферромагнетик намагничивается до определённых пределов (см. Магнитное насыщение). А поскольку доменная структура существует и в отсутствие внешнего поля, то намагниченность сохраняется и при выключении поля. Благодаря явлению остаточной намагниченности ферромагнетики широко используются в технике — напр., 583