FERROMAQNETİZM - kristallik maddələrdə əksər atom maqnit momentlərinin paralel düzülüşündən irəli gələn maqnit hallarından biri. Maqnit momentlərinin paralel düzümü Ө böhran nöqtəsindən (bax Küri nöqtəsi) aşağı temp-rda baş verir və elektronlararası mübadilə qarşılıqlıtəsir enerjisinin müsbət qiymətə malik olması ilə əlaqədardır (bax Maqnetizm). Kristallarda maqnit momentlərinin ferromaqnit düzümü (atom maqnit quruluşu - kollinear və ya qeyri-kollinear) bilavasitə maqnit neytronoqrafiyası metodları vasitəsilə tədqiq edilir. Atom maqnit momentlərinin düzülüşündə ferromaqnit nizam müşahidə olunan maddələrə ferromaqnetiklər deyilir. F erromaqnetiklərin maqnit qavrayıcılığı x müsbətdir (X >0) və 10⁴-10⁵ Qs/Е qiymətlərinə çata bilir; onların maqnitlənməsi J (və ya maq­nit induksiyası B = H + 4nJ) isə xarici maqnit sahəsinin intensivliyinin artması ilə qeyri-xətti artır və 1-100 Е diapazonunda doyma həddinə (maqnitlənmənin J_s doyma qiymətinə) çata bilir. J-nin qiyməti, həmçinin maddənin “maqnit tarixçəsindən” asılıdır və bu hal J-nin H-dən asılılığını qeyri-birqiymətli edir (maqnit histerezis hadisəsi yaranır).

Monokristallarda və polikristallarda F.-in təzahürü kəskin surətdə fərqlənə bilər. Ferromaqnit monokristallarda maqnit anizotropiyası - kristalloqrafik oxlardan asılı olaraq maqnit xassələrinin müxtəlifliyi hadisəsi müşahidə olunur. Xaotik oriyentasiyalara malik kristallik zərrəciklərdən təşkil olunmuş polikristallarda isə orta hesabla nümunə boyu anizotropiya yoxdur, lakin zərrəciklərin oriyentasiyası bircins paylanmadıqda belə bir anizotropiya yarana bilir (maqnit teksturası).

Ferromaqnetiklərin maqnit və digər xassələri temp-pdan özünəməxsus şəkildə asılıdır. T= 0 K temp-rundamaqnitlənmənin doyma qiyməti (J_s) maks. qiymətə malikdir və T = Ө nöqtəsində sıfır qiymətinə qədər monoton azalır. Ө-dan yuxarı temp-rlarda ferromaqnetik paramaqnit hala (bax Paramaqnetizm), bəzi hallarda isə (nadir torpaq metalları) antiferromaqnit hala keçir. H = 0 olduqda bu keçid 2-ci növ faza keçidi olur. Ferromaqnetiklərin maqnit nüfuzluğunun () (və ya maqnit qavrayıcılığının - x) temp-r asılılığı Т = Ө ətrafında aydın görünən maks.-a malik olur. T> Ө halında maqnit qavrayıcılığı % adətən, Küri-Veys qanununa uyğun dəyişir. Maqnitlənmə zamanı ferromaqnetiklərin forma və ölçüləri dəyişir (bax Maqnitostriksiya). Ona görə də maqnitlənmə əyriləri və histerezis ilgəkləri xarici gərginliklərdən asılıdır. Elastiklik sabitlərinin, xətti və həcmi genişlənmə əmsallarının qiymətində və temp-r asılılığında da anomaliyalar müşahidə olunur. Adiabatik şəraitdə maqnitlənmə və maqnitsizləşmə prosesləri zamanı ferromaqnetiklərin temp-ru dəyişir (bax Maqnit soyutması). Ferromaqnetiklərin qeyri-maqnit xassələrinin spesifik xüsusiyyətləri Т= Ө ətrafında özünü daha parlaq şəkildə biruzə verir.

F.-in əsas şərti ferromaqnit atomların elektron örtüklərinin sabit (H-dən asılı olmayan) maqnit (spin və ya orbital, yaxud da onların hər ikisi birlikdə) momentinə malik olmasıdır. Bu şərt keçid elementləri atomlarından (natamam daxili elektron örtüklərinə malik) təşkil olunmuş kristallar- da reallaşır. Belə kristalların 4 əsas növü var: 1) natamam d-örtüyünə (ilk növbədə, dəmir qrupuna daxil olan 3d-örtüklü) malik keçid elementləri əsasında formalaşan metallik kristallar (təmiz metallar, ərintilər və intermetallik birləşmələr); 2) natamam f-örtüyünə (nadir torpaq elementlərinə daxil olan natamam f-örtüklü) malik keçid elementləri əsasında formalaşan metallik kristallar; 3) heç olmasa bir komponenti d- və ya f-tipli keçid elemetlərindən ibarət olan qeyri-metallik kristallik birləşmələr; 4) d- və ya f-tipli keçid metalların atomlarının diamaqnit metallik matrisada güclü durulaşdırılmış məhlulları. Bütün bu 4 halda atomlar arasında maqnit nizamlılığının yaranmasına səbəb mübadiləli qarşılıqlı təsirdir.

Ferromaqnetiklərin müxtəlif xassələrininin nəzəri tədqiqi həm kvaziklassik fenomenoloji, həm də kvantmexaniki modellər vasitəsilə aparılmışdır. Xarici maqnit sahəsi olmadıqda (H = 0) makroskopik ferromaqnit nümunənin termodinamik dayanıqlı vəziyyətinə maqnitsizləşmiş hal uyğun gəlir, çünki əks halda, nümunənin səthində maq­nit qütbləri yaranır; bu isə öz növbəsində böyük müsbət mübadilə enerjisi ilə bağlı H₀ maqnitsizləşmə sahəsi yaradır. Digər tərəfdən mübadiləli qarşılıqlı təsir nümunədə J = 0-а uyğun nizam yaratmaq istəyir. Bir-birinə əks olan bu tendensiyalar nəticəsində ferromaqnit nümunə domenlərə - bircins maqnitlənmiş oblastlara parçalanır. F. nəzəriyyəsinə görə domenlərin forma və ölçüləri ferromaqnit kristalda müxtəlif qarşılıqlı təsirlərin rəqabətinə əsasən keyfiyyətcə təyin edilə bilir (L.D.Landau və Lifşits, 1935). J = 0 halında domenlərin tarazlıq strukturu nümunə daxilində maqnit sellərinin qapalılıq şərtinə uyğun gəlir. Maqnit domenləri arasında sonlu qalınlığa malik keçid təbəqələri mövcuddur; onların daxilində J_s daim öz istiqamətini dəyişir. Bu təbəqələrin yaranmasına müsbət enerji sərf olunur, lakin onun qiyməti domenlərin olmadığı halda əmələ gələcək H₀ sahəsinin enerjisindən kiçikdir. Kritik kiçik ölçülərə malik ferromaqnit nümunələrdə bir neçə domenin yaranması energetik cəhətdən sərfəli olmur və ona görə də T < Ө oblastında belə ferromaqnit zərrəciklər bircins maqnitlənməyə (b i r d o m e n l i   z ə r r ə c i k l ə r) malikolur.

Ferromaqnetiklərdə maqnitlənmə əyrilərinin və histerezis ilgəKlərinin xüsusiyyətləri, müxtəlif J_s oriyentasiyalı domenlərin dönməsi (firlanması) və domenlərarası sərhədlərin dəyişməsi (sürüşməsi) hesabına domenlərin həcminin dəyişməsi ilə təyin olunur (bax Maqnitlənmə). Ferromaqnetik- lərin maqnit qavrayıcılığının qiymətini təxmini olaraq belə ifadə etmək olar:

^X = ^Xfırl. + ^Xsürüş.

Maqnitlənmə əyrilərinin J(H) analizi göstərir ki, zəif maqnit sahələrində

^Xfırl. << ^Xsürüş.

güclü sahələrdə isə (əyrinin kəskin yüksəlişindən sonra)

^Xfırl. >> ^Xsürüş.

olur. Maqnit nazik təbəqələrdə maqnitlənmə və maqnitlənmənin paylanma prosesləri xüsusi xarakterə malikdir.

Maqnitlənmə əyrilərinin və histerezis ilgəKlərinin xarakterini izah edə biləcək nəzəriyyələr mövcud maqnit materialların təkmilləşdirilməsində və yeni maqnit materialların yaradılmasında böyük rol oynayır.

Maddənin bir çox qeyri-maqnit xassələri ilə F.-in əlaqəsi, bəzi maqnit xassələrinin ölçülməsi hesabına kristalların elektron quruluşunun müxtəlif incə xüsusiyyətləri haqqında məlumat almağa imkan verir. Ona görə də F. müxtəlif üsullarla - elektron ferromaqnit rezonansı, nüvə maqnit rezonansı, Mesbauer effekti, müxtəlif tip korpuskulyar şüaların (qarşılıqlı təsirdə olan zərrəciklərin maqnit momentlərinin təsirini nəzərə almaqla) ferromaqnit kristallarda səpilməsi və s. həm elektron, həm də nüvə səviyyələrində intensiv tədqiq edilir. F. hadisələrinin öyrənilməsi elementar zərrəciklər fizikasında [ferromaqnetiklərdə pozitronların annihilyasiyası, müonium və pozitronium (bax Pozitron) yaranması, müonların səpilməsi hadisələri] və astrofizikada da (neytron ulduzların maqnetizminin problemi) öz bəhrəsini vermişdir.